CN1127711C - 图象显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明为一种包含具有多电子发射器件的多电子束源和多荧光体的图象显示装置，这些电子发射器件使用多个列连线层和多个行连线层连接在一个矩阵中，这些荧光体在电子发射时被激发而发光，其中以多电子束源的简单排布而实现了荧光体的三角形结构。列和行连线层为直线层，多个荧光体排布为三角形结构，并且多电子束源被调节使得从它们所发射的多电子束到达所述荧光体。因此，从奇数行和偶数行的器件沿轨道所发射的电子的方向是相反的。

Description

图象显示设备

本发明涉及使用具有以矩阵形式连接的多电子发射器件的多电子束源进行荧光显示操作的图象显示装置，并特别涉及使用表面电导型电子发射器件作为电子发射器件的图象显示装置。

通常，作为电子发射器件已知有两种类型的器件，即热和冷阴极器件。冷阴极器件的例子是表面电导型电子发射器件，场发射型电子发射器件(以下称为FE型电子发射器件)，以及金属/绝缘体/金属型电子发射器件(以下称为MIM型电子发射器件)。

FE型电子发射器件已知的例子在W.P.Dyke和W.W.Dolan，″场致发射(Field Emission)″，电子物理之进展(Advancein Electron Physics)，8，89(1956)以及C.A.Spint，″薄膜型场致发射阴极的物理特性(Physical Properties of Thin Film Field E-mission Cathodes With Molybdenium Cones)″J.Appl.Phys.，47，5248(1976)中描述。图71是一个FE型电子发射器件的剖视图。参见图71，标号81表示基片；101表示由导电材料制成的发射体连线层，102是一发射体锥；103是一绝缘层；以及104是一栅电极。在该FE型中，电压施加在发射体锥102与栅极104之间以便从发射体102的末端部分发射电子。

MIM型电子发射器件的已知的例子在C.A.Mead，″Opera-tion of Tunnel-Emission Devices″，J.Apply.Phys.，32，646(1961)，中描述。图72是表示MIM型电子发射器件的剖视图。参见图72，标号105表示包括一个由一种金属制成的下电极；106表示厚度为约为100埃的薄绝缘层；以及107表示一个由金属制成的厚度为80到300埃的上电极。在该MIM型中，电压是施加在上电极107和下电极105之间电子以便从上电极107的表面发射电子。

已知的表面电导型电子发射器件的一个例子例如在M.I.Elinson“Radio Eng.Electron Phys.，10，1290”(1965)中描述，其它例子将在后面说明。表面电导型电子发射器件应用了在基片上形成的小面积薄膜中通过平行于薄膜表面的电流而引起电子发射的现象。表面电导型电子发射器件除了根据以上提到的Elinson的SnO2薄膜之外包括使用以下薄膜的电子发射器件：Au薄膜(G.Dittmer“Thin solid Film”，9，317(1972))，报道了以下电子发射器件：使用由上面提及的的器件，In₂O₃/SnO₂薄膜(M.Hartwell andC.G.Fonsta“IEEE Trans.ED Conf.”，519(1975))，碳薄膜(Hisashi Araki et al“Vacuum”，vol.26，No.1，p.22(1983))等等。

作为这些表面电导型电子发射器件结构的一个典型例子，图70是根据M.Hartwell等人的表面电导型电子发射器件的平面图。参见图70，标号81表示一基片；84表示一由溅涂形成的金属氧化物制成的导电薄膜。这一导电薄膜84如图70所示具有H－形图案。电子发射部分83是通过对导电薄膜84进行一种起电工艺过程(以下说明中称为形成工艺)而形成的。参见图70，间隔L设定为0.5到1mm，宽度W设定为0.1mm。电子发射部分83在导电薄膜84的中心呈现为矩形是为了表示的方便，但这没有确切表示出电子发射部分的位置和形状。

在以上由M.Hartwell等人提出的表面电导型电子发射器件中，电子发射部分83典型地通过在电子发射之前对于导电薄膜84进行称为形成工艺的起电过程而形成的。根据形成工艺，起电是通过向导电薄膜84的两端施加例如以1V/min.这样缓慢速率增加的直流DC电压进行的，由此形成带有高电阻的电子发射部分83。注意，导电薄膜84被破坏或者变形的部分具有裂缝。在形成工艺之后向导电薄膜84施加适当的电压时，电子发射在裂缝附近进行。

以上的表面电导型电子发射器件是先进的，因为它们结构简单并能易于制造。因此，可在宽阔的区域上形成很多器件。如同由申请人提交的Japanese Patent Laid-Open No.64-31332中所透露的，排布和驱动大量器件的方法已有研究。

例如表面电导型电子发射器件在诸如图象显示装置及图象记录装置，充电束源等等的相关的应用已有研究。

作为在图象显示装置的应用，特别，正如在由本申请人提交的美国专利No.5,066,833,日本专利申请公开No.2-257551与4-28173中所透露的，研究了使用表面电导型电子发射器件与电子束照射时发光的荧光物相结合的图象显示装置。这种类型的图象显示装置预期具有比以往其它的图象显示装置更好的优秀特性。例如，与近来很普遍的液晶显示装置比较，上述显示装置之优越在于由于它是发光型的而不需要背光，并且在于它具有宽的视角。

显示装置最好具有三角形的排布，其中红(R)、绿(G)和兰(B)象素如图73A所示排布为一三角形，因为这种结构与条形排布不同使得纵向条纹不明显如图73A所示，在纵向彼此相邻两行上相同颜色的象素在行方向上错开1.5个间距。为了制造具有这种三角形排布的显示装置，列连线层54排布成如图73B所示的锯齿形线(Japanese Patent Publication no.3-64046)。参见图73B，标号55表示行连线层；而86是电子发射器件。

在具有三角形排布的显示装置中，同为直线的情形相比，列连线层的锯齿形排布使得制造工艺复杂化。此外，连线层的有可能出现断线，并增加了导线电阻。

因而，本发明是在考虑了以上问题而作出的，并作为其目的是为了提供一种图象显示装置，其中荧光体排布成三角形而电子发射器件的列连线层则保持为直线。

为了解决以上问题，本发明人进行了努力的研究而获得以下发明。本发明的图象显示装置包括具有使用多个列连线层和多个行连线层连接成一个矩阵的多个电子发射器件的多个电子束源，并包括在受到电子束照射时被激发而发光的多个荧光体，其特征在于，列和行连线层为直线层，所述荧光体具有三角形排布，并且所述多电子束源被调节得从其发射的多电子束到达这些荧光体。这种情形下，最好向列连线层提供脉宽调制亮度信号，并最好向行连线层提供扫描信号以进行图象显示操作。多电子发射器件的数目最好等于多个列连线层与多个行连线层之间的交叉点的数目。该电子发射器件最好具有一对电极以及在一基片上并排排布的电子发射部分，并且发射的电子束最好具有平行于表面方向的初始速度分量。

本发明中，电子束能够在垂直于列连线层的平面内传播。这种情形下，在奇数和偶数行上的电子发射器件可能在相反方向发射电子束。此外，电子发射器件的数目与荧光体(象素)数目的比率最好为1∶1。在奇数和偶数行上的电子发射器件与相同的方向连接到相同的列连线层，并在施加相反极性的电压时可在相反方向上发射电子束。具有相反极性的电压在绝对值上是相等的。这种情形下，分别提供给行和列连线层的亮度和扫描信号可能在单水平扫描间隔或者单场扫描时是反相的。这种情形下，在单水平扫描间隔或者单场扫描间隔不同颜色的亮度信号可能被切换而提供给相同的列连线层。这一场扫描操作是以隔行方式进行的。此外，与行被要被扫描无关，相同颜色的亮度信号能够提供给相同的列连线层。

本发明中，当引起电子束在垂直于列连线层的平面内传播时，从相同的电子发射器件所发射的电子束方向可能在单水平扫描间隔的第二半被反相。这种情形下，一种颜色的亮度信号在单水平扫描间隔的第二半提供而与对于列连线层在单水平扫描间隔第一半提供的一种颜色的信号有一个相移。当奇数行被扫描时这一相移可能向右发生一位，而在偶数行扫描时向右发生两位。另外，当偶数行被扫描时这一相移可能向右发生一位，而在奇数行扫描时向右发生两位。此外，只有当奇数行被扫描时相移可能向右发生一位，或者只有当偶数行被扫描时可能向右发生一位。该相移可能在单水平扫描间隔或者单场扫描间隔被切换。场扫描操作以隔行扫描方式进行。这种情形下，奇数行上的每一颜色荧光体的中心能够位于紧靠把相邻电子发射器件的电子发射部分之间的间隔以1∶1划分一点的上方，并且偶数行上的每一种颜色的荧光体的中心能够位于紧靠每一电子发射器件的电子发射部分的上方。另外，奇数行上的每一种颜色的荧光体的中心能够位于紧靠每一电子发射器件的电子发射部分的上方，而偶数行上的每一颜色荧光体的中心能够位于紧靠把相邻电子发射器件的电子发射部分之间的间隔以1∶1划分一点的上方。

本发明中，当引起电子束在垂直于列连线层的平面内传播时，在偶数和奇数行上的电子发射器件可能以相反的方向连接到相同的列连线层，并在施加极性相同的电压时可能以相反方向发射电子束。这种情形下，可能引起电子发射器件与列连线层分离的方向上发射电子束。另外，可能引起电子发射器件接近于列连线层的方向上发射电子束。当电子束将是以与列连线层分离的方向上发射时，相同颜色的亮度信号最好提供给相同列连线层而与行扫描无关。此外，负向亮度信号最好总是提供给列连线层，而正向扫描信号总是提供给行连线层。当电子束以接近于列连线层的方向发射时，不同颜色的亮度信号可在单水平扫描或者单场扫描间隔提供给相同的列连线层。这种情形下，最好是正向信号总是输出到列连线层，而负向扫描信号总是输出到行连线层。当奇数和偶数行的电子发射器件以相对的方向连接到相同的列连线层以便以相对的方向发射电子束时，每一种颜色荧光体的中心位于紧靠把相邻电子发射器件的电子发射部分之间的间隔按3∶1划分的点的上方。

本发明中，当引起电子束在垂直于列连线层的平面内传播时，在偶数和奇数行上的电子发射器件以相同方向被连接到相同的列连线层，并且极性相同的电压可能施加到器件上。这种情形下，电子束到达的位置可通过视奇数还是偶数行被扫描改变提供给列连线层的亮度信号电压而被调节，或者电子束到达的位置可通过视奇数还是偶数行被扫描改变扫描信号电压而被调节。另外一种方式是，电子束到达的位置可通过视奇数还是偶数行被扫描改变施加在电子发射器件和荧光体之间的电压而被调节。这种情形下，奇数与偶数行之间的荧光体的亮度应当被校正。这种校正可使用一个乘法器进行，或者基于时钟计数进行校正。另外，可调节奇数与偶数行上的电子发射器件以便即使施加的电压相同但能够以不同的量发射电子。这些情形下，奇数行上的每一颜色荧光体的中心能够位于紧靠把相邻电子发射器件的电子发射部分之间的间隔以1∶1划分一点的上方，而偶数行上的每一种颜色的荧光体的中心能够位于紧靠每一电子发射器件的电子发射部分的上方。另外，奇数行上的每一种颜色的荧光体的中心可位于紧靠每一电子发射器件的电子发射部分的上方，而偶数行上的每一颜色荧光体的中心可位于紧靠把相邻电子发射器件的电子发射部分之间的间隔以1∶1划分一点的上方。这些情形下，奇数和偶数行可按指定的顺序在单水平扫描间隔扫描，或者不同颜色的亮度信号可被切换并以单水平扫描间隔提供给相同的列连线层。另外，扫描信号可顺序地在给定的单场扫描间隔仅提供给奇数行，并且扫描信号可在另一单场扫描间隔顺序地仅提供给偶数行。

上述的本发明包括一个方面，其中在施加给定的电压时电子发射器件发射电子的方向最好不同于在施加相反极性的电压时电子发射器件发射电子的方向。这种情形下，最好应用表面电导型电子发射器件。本发明还可包括一个方面，其中在施加给定的电压时电子发射器件发射电子，但在施加相反极性的电压时电子发射器件不发射电子。这种情形下，一个较佳的器件除了包括一个表面电导型电子发射器件，还包括诸如以负电极也作为电子发射部分的横向场发射型电子发射器件这样的一个器件。一些表面电导型电子发射器件能够通过事先向其施加一个存储器电压而改变电子发射量。电子发射量可应用这一器件被校正。另外，电子发射量可通过改变电子发射部分的长度而被校正。当应用横向场发射型电子发射器件时，电子发射量可通过改变电子发射部分的数目来校正。

本发明中，电子束的初速度可具有与列连线层的纵轴的分量相同的分量。由施加到电子发射器件的电场和行连线层的轴线所确定的角度最好等于由连接相邻的荧光体的中心部分的直线与行连线层所确定的角度。这种情形下，该角度可能为60°或者45°。以电子发射器件的电子发射部分的中心为起点并垂直于多电子束源的平面的的直线最好以直角穿过相邻的荧光体中点。

当电子束的初速度具有与列连线层的纵轴的分量相同的向量分量时，施加到所有电子发射器件的电场的方向可能是相同的。此外，施加到奇数和偶数行上的电子发射器件的电场方向可能是关于平行于行连线层的纵轴并垂直于多电子束源的平面的一个平面对称的，或者施加到奇数和偶数列上的电子发射器件的电场方向可能是关于平行于列连线层的纵轴并垂直于多电子束源的平面的一个平面对称的。另外，施加到奇数和偶数行上的电子发射器件的电场方向可能是关于平行于行连线层的纵轴并垂直于多电子束源的平面的一个平面对称的，并且施加到奇数和偶数列上的电子发射器件的电场方向可能是关于平行于列连线层的纵轴并垂直于多电子束源的平面的一个平面对称的。

当施加到所有的电子发射器件的电场相同时，电子发射器件的数目对荧光体(象素)数目的比率最好大约为1∶2，并且在一行上的电子发射器件可将电子束发射到两行上的荧光体上面。当分别施加到奇数和偶数行上的电子发射器件的电场方向关于平行于行连线层的纵轴并垂直于多电子束源的平面的一个平面对称时，电子发射器件的数目对荧光体(象素)数目的比率最好大约为1∶1。这种情形下，在两行上的电子发射器件可将电子束发射到一行上的荧光体上面，或者在一行上的电子发射器件可将电子束发射到一行上的荧光体上面。当分别施加到奇数和偶数行上的电子发射器件的电场方向关于平行于列连线层的纵轴并垂直于多电子束源的平面的一个平面对称时，由连接相邻的荧光体的中心部分的直线和行连线层所确定的角度最好为60°，并且由施加到电子发射器件的电场的方向和行连线层所确定的角度最好为45°。而且，电子发射器件最好位于紧靠三个荧光体之间的接触点之下。这种情形下，电子发射器件数目对荧光体(象素)数目的比率最好大约为1∶1。在两列上的电子发射器件可将电子束发射到一列上的荧光体上面，或者在一列上的电子发射器件可将电子束发射到一列上的荧光体上面。负向亮度信号可总是提供给列连线层，并且正向扫描信号可总是提供给行连线层。此外，正向亮度信号可总是提供给列连线层，并且负向扫描信号可总是提供给行连线层。

假定施加到奇数和偶数行上的电子发射器件的电场方向关于平行于行连线层的纵轴并垂直于多电子束源的平面的一个平面是对称的，并且施加到奇数和偶数行上的电子发射器件的电场方向关于平行于列连线层的纵轴并垂直于多电子束源的平面的一个平面是对称的。这种情形下，电子发射器件数目对荧光体(象素)数目的比率最好大约为2∶1，并且在两行及两列上的电子发射器件(4个器件)可将电子束发射到一个荧光体上面。在这种情形下，提供给列连线层的亮度信号及提供给行连线层的扫描信号的极性可在单水平扫描间隔或者单场扫描间隔切换。并且，不同颜色的亮度信号可在单水平扫描间隔或者单场扫描间隔被切换并提供给相同的列连线层。这些场扫描操作最好是以隔行扫描方式进行。

作为用于本发明中的电子发射器件，使用了具有以下特征的器件。在驱动状态中(其中器件电压施加到该电子发射器件以发射电子束)，在围绕电子发射器件的电子发射部分的空间中产生了一个关于通过电子发射部分并垂直于基片59的扁平面向荧光体表面延伸的一个平面对称的电位分布。

以下将参照图74A和74B详细说明这一器件。图74A是用于说明本发明中所使用的电子发射器件的一个剖视图。参见图74A，标号59表示其上形成电子发射器件的一基片；57表示该电子发射器件的正电极；56表示该电子发射器件的负电极；53表示该电子发射器件的电子发射部分；而66表示电子束的靶极。标示符VF表示用于向电子发射器件施加器件电压Vf(V)的电源；VA表示用于向靶极66施加靶极电压Va(V)的一个电源。在实际的图象显示装置中，靶极66即为荧光体。一般而言，Va＞Vf。

本发明中所使用电子发射器件至少包括正电极57，负电极56，及电子发射部分53作为组成部件。这些组成部件在基片59的上表面并排地形成。

图71中的FE型电子发射器件或者图72中的MIM型电子发射器件具有在基片59上垂直叠置的组成部件，因而不对应于具有在基片的扁平表面并排排布的组成部件的电子发射器件，但是图70中的电子发射器件对应于这种器件。

在这种电子发射器件中，从电子发射部分53所发射的电子束具有从负电极56到正电极57的方向上的初速度分量。因而电子束不是从基片的扁平的表面垂直地传播的。

而且，在这一电子发射器件中，由于正电极57和负电极56是并排地排布在基片59的扁平表面上的，故在施加器件电压Vf时在电子发射部分53之上的空间中所产生的电位分布关于图74A中通过电子发射部分53并向基片59的扁平表面法向延伸的一条实线的平面是非对称的。图74A以虚线示出在电子发射器件与靶极66之间的该电位分布。如图74A中所示，等电位面在接近靶极66处几乎是平行于基片的扁平表面的，但在在接近电子发射部分由于器件电压Vf(V)的作用而倾斜。因此，从电子发射部分53所发射的电子束在空间中传播时同时接收基于在Z方向倾斜的电位的一个力和X方向的一个力。结果，该电子束延一弯曲的轨道传播。

由于以上两个原因，发射到靶极66上的电子束的位置从电子照射部分53的正上方的位置在X方向上偏移一个距离Lef。图74B是表示从上面观看的靶极66的平面图。参见图74B，标号95表示靶极下表面上电子束的照射位置(图74A是沿图74B中短划线所取的剖视图)。

为了表示的方便，向量Ef表示偏移的方向和距离，该偏移造成电子束在靶极66上的照射位置从电子发射部分53的正上方位置偏移的情形。

首先，向量Ef的方向与电子发射部分53的负和正电极的56，57在基片59的扁平表面上排布的方向是重合的。例如，在图74A和74B所示的情形下，由于电子发射部分53的负电极和正电极56和57在基片59的表面上是沿X方向排布的，故向量Ef的方向与X方向重合。

为了表示的方便，图75A和75B简略地示出电子发射器件在基片59上形成的方向，以及向量Ef的方向。图75A示出电子发射器件96的负电极，电子发射部分，及正电极在一个基片的扁平表面上沿X方向并排形成的情形。图75B示出这些组成部件对X方向成一个角度R而形成的情形。

向量Ef的大小(即，Lef)是由电子发射器件和靶极之间的距离Lh，施加到电子发射器件的器件电压Vf，靶极的电位Va，电子发射器件的类型和形状等等确定的。然而，这一大小可近似地根据方程式(1)计算： $\mathrm{Lef}=2\×K\×\mathrm{Lh}\×\sqrt{\frac{\mathrm{Vf}}{\mathrm{Va}}}---\left(1\right)$ 其中Lh是电子发射器件和靶极之间的距离，Vf(V)是施加到电子发射器件的器件电压，Va(V)是施加到靶极的电压，而K则是由该电子发射器件的类型和形状所确定的一个常量。

在根据方程式(1)获得一近似值时，如果所要使用的电子发射器件的类型和形状不知道，则K＝1带入该方程式。反之，如果知道所要使用的电子发射器件的类型和形状，则电子发射器件的常量K由实验或者计算机仿真确定。为了以较高精度获得Lef的大小，数值K最好作为Vf的一个函数使用而不是常量。可是在很多情形下，对于设计一个图象显示装置所需的精度使用常量的K就够了。

以下将详述电子发射器件的结构及其制造方法。如上所述，用于本发明的电子发射器件包括一个正电极，一个负电极和一个电子发射部分作为组成部件，这些部件在一个基片的并扁平表面上并排地排布(负电极的部分可能也作为电子发射部分)作为满足这些要求的器件，可以使用表面电导型电子发射器件，横向场发射型电子发射器件，等等。将按照所说的顺序说明表面电导型电子发射器件及横向场发射型电子发射器件。

表面电导型电子发射器件包括，例如图70所示形式的器件及在电子发射部分附近具有细颗粒的器件。前一种器件如相关技术的说明中所述包括已知的由各种材料所制成的器件。所有这些器件都适合作为用于本发明的电子发射器件。对于与后面的器件相关的器的件材料，结构，和制造方法将在稍后第一实施例中详述。所有这些器件都适合用于本发明的电子发射器件。这就是说，在实施本发明时，当要使用表面电导型电子发射器件时，对于器件的材料，结构，制造方法等等是没有限制的。

至于表面电导型电子发射器件，图76A和76B示出表示电子束被偏转的方向的向量Ef。图76A是一个剖视图。图76B是一个平面图。参见图76A和76B，标号81表示一个基片；97表示一个正电极；98表示一个负电极；而83表示电子发射部分。表示符号Vf表示用于向器件施加器件电压的电源电压。

场发射型电子发射器件的一个横向场发射型电子发射器件是具有一个负电极，一个电子发射部分，及一个正电极的器件，并排地沿一个基片的扁平表面排布。例如，如图71所示的一种FE型电子发射器件具有一个负电极，一个电子发射部分，及一个正电极，是在垂直于基片81扁平表面的方向上排布，因而不属于横向型。图77A到77C是表示在基片的扁平的表面上沿X方向形成的典型的横向型电子发射器件的透视图。参见图77A到77C，标号92表示一基片；38表示一正电极；37表示一负电极；39表示一电子发射部分。有不同于图77A到77C的所示各种形状的横向型电子发射器件。即，如参见图74所述，任何设计为使得电子束轨道从垂直方向偏转的器件适合于用于本发明的器件。因而，通过向图77A到77C中所示的各个器件的每一个添加用于调制电子束强度的调制电极所获得的器件都可使用。此外，负电极37还可用作为电子发射部分39，或者向该负电极添加的一个部件可用作为电子发射部分39。作为用于横向型电子发射器件的电子发射部分的材料，可使用高熔点材料(高熔化温度)，金刚石等等。然而本发明是不限于这些材料的，任何能够适当发射电子的材料均可使用。图78A到78B示出从实示的横向场发射型电子发射器件所发射的电子束的方向Ef。图78A是一剖视图。图78B是一平面图。向量Ef指示施加到电子发射部分39的电场。如图78A和78B所示，向量Ef是平行于基片92的。

根据本发明，通过在一多电子束源中以直线而不是锯齿线排布列和行连线层，可实现具有以三角形排布的荧光体的图象显示装置，该装置使得用户能够清地观看所显示的图象而不会有明显的散乱条纹。同锯齿形排布相比，这种排布为制造过程提供了方便。此外，直线排布的连线层是不容易断开的，不容易引起故障，并且连线电阻小。

从以下结合附图的说明，本发明的其它特点和优点将显而易见，图中相同的标记符号表示其各图中相同的或者类似的部件。

图1A是表示第一实施例中的多电子束源的平面图，而图1B和图1C是表示从电子束源所发射的电子电子轨道的剖视图；

图2是表示从表面电导型电子发射器件所发射的电子的电子轨道的剖视图；

图3是表示第一实施例中的驱动电路的框图；

图4是第一实施例中的时序图；

图5是表示显示板的透视图；

图6是表示荧光体排布的视图；

图7A和7B是分别表示表面电导型电子发射器件的平面图和剖视图；

图8A到8E是表面电导型电子发射器件的制造工艺的剖视图；

图9A到9C是表示形成脉冲与激励脉冲的图示；

图10是表示表面电导型电子发射器件的Vf-Ie特性的图示；

图11A和11B是表示从本发明的第二实施例中的多电子束源所发射的电子的电子轨道的剖视图；

图12是本发明的第三和第四实施例中的时序图；

图13A和13B是表示从本发明的第五实施例中的多电子束源所发射的电子的电子轨道的剖视图；

图14是表示第五实施例中的驱动电路的框图；

图15是第五实施例中的时序图；

图16A和16B是表示从本发明的第六实施例中的多电子束源所发射的电子的电子轨道的剖视图；

图17A是表示本发明的第七实施例中的多电子束源的平面图，而图17B和图17C是表示从该电子束源所发射的电子电子轨道的剖视图；

图18是表示第七实施例中的驱动电路的框图；

图19是第七实施例中的时序图；

图20A是表示第八实施例中的多电子束源的平面图，而图20B和图20C是表示从该电子束源所发射的电子电子轨道的剖视图；

图21A是表示横向场发射型电子发射器件的透视图，图21B是表示一电子轨道的剖视图；

图22A是表示本发明的第九实施例中的多电子束源的平面图，而图22B和图22C是表示从该电子束源所发射的电子电子轨道的剖视图；

图23是表示第九实施例中的驱动电路的框图；

图24是第九实施例中的时序图；

图25A是表示本发明的第十实施例中的多电子束源的平面图，而图25B和图25C是表示从该电子束源所发射的电子电子轨道的剖视图；

图26A和26B是表示从本发明的第11实施例中的多电子束源所发射的电子的电子轨道的剖视图；

图27是表示第11实施例中的驱动电路的框图；

图28是表示施加到表面电导型电子发射器件的器件电压Vf与发射电流Ie之间的相互关系的图示；

图29是第11实施例中的时序图；

图30是表示本发明第12实施例中的驱动电路的框图；

图31A和31B是表示第12实施例中的脉宽调制电路的内部结构的框图和时序图；

图32是表示本发明第13实施例中的驱动电路的框图；

图33是第13实施例中的时序图；

图34是表示本发明第14实施例中的驱动电路的框图；

图35A和35B是分别表示本发明的第15实施例中的荧光体与多电子束源的平面图；

图36A是表示施加到阳极(荧光体)的阳极电压Va与亮度B之间的相互关系的图示，图36B是表示电子发射器件的平面图；

图37是表示本发明第15实施例中的驱动电路的框图；

图38是第15实施例中的时序图；

图39A是表示施加到荧光体的阳极电压Va与亮度B之间的相互关系的图示，图39B是表示电子发射器件的平面图；

图40A和40B是分别表示本发明的第17实施例中的荧光体与多电子束源的平面图；

图41是表示本发明第17实施例中的驱动电路的框图；

图42是第17实施例中的时序图；

图43是第17实施例中的时序图；

图44A是表示第18实施例中施加到横向场发射型电子发射器件的器件电压Vf与发射电流之间的相互关系的图示，图44B是表示电子发射器件的平面图；

图45A和45B是用于说明每一表面电导型电子发射器件的存储功能的图示；

图46A和46B是用于说明每一表面电导型电子发射器件的存储功能的图示；

图47是表示本发明第19实施例中的驱动电路的框图；

图48是表示第19实施例中扫描电路内部结构的电路图；

图49是表示第19实施例中视频数据电压转换电路内部结构的电路图；

图50是第19实施例中的时序图；

图51是表示本发明第20实施例中的驱动电路的框图；

图52是表示第20实施例中扫描电路内部结构的电路图；

图53是表示第20实施例中视频数据电压转换电路内部结构的电路图；

图54是第20实施例中的时序图；

图55是表示本发明第21实施例中荧光体和多电子束源的位置的平面图；

图56是表示第21实施例中显示板的透视图；

图57是第21实施例中的时序图；

图58是本发明第22实施例中的时序图；

图59是表示本发明第23实施例中荧光体和多电子束源的位置的平面图；

图60是本发明第23实施例中的时序图；

图61是表示本发明第24实施例中荧光体和多电子束源的位置的平面图；

图62是第24实施例中的时序图；

图63是表示本发明第25实施例中荧光体和多电子束源的位置的平面图；

图64是第25实施例中的时序图；

图65是表示本发明第26实施例中荧光体和多电子束源的位置的平面图；

图66是表示本发明第27实施例中荧光体和多电子束源的位置的平面图；

图67是表示本发明第28和第29实施例中荧光体和多电子束源的位置的平面图；

图68是第28实施例中的时序图；

图69是本发明第29实施例中的时序图；

图70是表示由Hartwell等人透露的表面电导型电子发射器件的平面图；

图71是表示EF型电子发射器件的剖视图；

图72是表示MIM型电子发射器件的剖视图；

图73A和73B是分别表示三角形排布及对应的普通连接线模式的平面图；

图74A和74B是表示具有在电子发射部分附近不对称电位分布的器件的剖视图和平面图；

图75A和75B是表示从电子发射器件所发射的电子的电子轨道的平面图；

图76A和76B是分别表示电压如何施加到表面电导型电子发射器件的平面图和剖视图；

图77A到77C是表示横向场发射型电子发射器件的透视图；以及

图78A和78B是分别表示电压如何施加到横向场发型电子发射器件的剖视图和平面图。

(第一实施例)

第一实施例中使用了表面电导型电子发射器件，而且引起奇数和偶数行上的器件向相对的方向发射电子。图1A，1B，和1C分别为表示根据这一实施例显示板的多电子束源和荧光体的平面图及剖视图。图1B是沿图1A中多电子束源的作为一个奇数行的第(2p-1)行(p是自然数)，即线A-A′，所取的剖视图。图1C是沿图1A中多电子束源的作为一个偶数行的第2p行即线B-B′，所取的剖视图。参见图1A到1C，标号51表示作为电子发射器件的一个表面电导型电子发射器件；56和57表示器件电极；13表示导电薄膜；24表示一个荧光体；53表示电子发射部分；54表示一个列连线层；55表示一个行连线层；87表示一个电子轨道；91表示一个面板；以及92表示一个后板。如图1B中所示，图1A中第(2p-1)行的器件51向右发射电子。如图1C中所示，第2p行的器件51向左发射电子。虽然未示出，但类似于第(2p-1)行和2p行上的器件51，其余的器件51以类似的方式操作。这就是说，每一奇数行上的器件51向右发射电子，而每一偶数行上的器件51向左发射电子。如图1A中的虚线所示，面板91内表面上的彩色荧光体以三角形结构排布。在该三角形结构中，相邻的行上的R，G，B荧光体在水平方向彼此错开1.5个象素。与条形结构相比，这使得垂直条纹不明显。于是这使得在相同分辨率时三角形结构表现出高超的显示特性。如图1A所示，具有排布成直线的行和列连线层的电子束源设置在由虚线所示的荧光体下面。排布成直线的行和列连线层54和55比排布成锯齿形线的连线层优越，因为它们易于制造，不易断开，并且连线电阻小。所有行上的每一器件51的设计使得右器件电极57连接到列连线层54，而左器件电极56连接到行连线层55。

图2是表示电子束轨道的一剖视图。在施加一定的电压(例如，电压Vf(V)或者更大)时，电子从电子发射部分53发射出。电子由施加到面板91的电压Va(V)向面板91加速并照射到面板91上的荧光体95或者96。这时，电子并不是沿垂直于基片表面的平面94垂直向上传播的，而是沿一电子轨道87或者88传播的。当电压Vf的施加使得电极56为负而电极57为正时(图2中的实线)，从电子发射部分53所发射的电子沿着电子轨道87(实线)传播。与此相反，如果电压Vf的施加使得电极56为正而电极57为负时(虚线)，从电子发射部分53所发射的电子沿着电子轨道88(虚线)传播。同样，在表面电导型电子发射器件中，平面94与电子到达的位置之间的距离Lef可按照上述相同的方式根据方程式(1)计算。 $\mathrm{Lef}=2\×K\×\mathrm{Lh}\×\sqrt{\frac{\mathrm{Vf}}{\mathrm{Va}}}---\left(1\right),$ 其中Lh(m)是电子发射部分53与荧光体95或者96之间的距离，K是由电子发射器件的类型或者形状所决定的一个常量。多电子束源和三角形结构中每一荧光体的位置是由这一距离Lef决定的。本实施例中，在图1A中x-轴方向每一荧光体的中心位置位于各个电子发射部分53之间的距离以3∶1划分的点之上。

本实施例的显示装置的操作将参照图3说明，该图是表示驱动电路的一个框图。从TV接收电路等所输入的NTSC信号(s1)由同步分离电路14分离为同步信号和亮度信号。同步信号被送到定时控制电路3，亮度信号送到信号处理单元1。信号处理单元1进行R，G，B颜色的调制，A/D转换等等，并发送所得到的数字亮度信号到串行/并行(S/P)转换电路2。该S/P转换电路2对于从信号处理单元1送来的亮度信号的单行数据进行串行/并行转换并向脉宽调制电路25输出所得的数据。脉宽调制电路25向MOS-FETS门电路11输出经过脉宽调制的信号s4。在该门电路收到脉宽调制的信号s4时，MOS-FETS 11向显示板12输出一亮度信号s5。

开关电路4是用于交换亮度信号s5极性的电路。开关信号s2是从定时电路3向开关10输入的。开关10的连接是根据开关信号s2在端子a与b之间进行切换的。当开关10连接到端子a时，向显示板12发送负的亮度信号s5。当开关10连接到端子b时，输出正的亮度信号s5。正极和负极之间的这一切换操作在每一单水平扫描间隔(1H)进行。

开关电路5是用于交换从扫描电路7提供给显示板12的扫描信号s6极性的电路。脉冲产生器6产生相同极性的(例如正极性)具有1H周期的脉冲信号s7。开关8由来自定时控制电路3的开关信号s3以1H间隔切换。当开关8连接到端子c时，脉冲信号s7通过开关电路5直接输入到扫描电路7。当开关8连接到端子d时，脉冲信号s7的极性被反相器9反相(成为负极性)，并且所得的信号被送往扫描电路7。这样，扫描信号s6按1H间隔被反相，并且扫描信号s6被送往显示板12由扫描电路7所选择的行。电压源28是用于向荧光体加速从表面电导型电子发射器件51所发射的电子的电源。

将参照图4的时序图说明本实施例的操作。图4中相同的标号表示与图1中相同的成分。NTSC信号s1在信号处理单元1，脉宽调制电路25等经过信号处理，而变为经过脉宽调制的信号s4。图4中的脉宽调制信号s4表示在给定的列流动的一个信号。在脉宽调制信号s4的宽度L增加时，电子从电子发射部分53发射的时间延长，因而由这些电子所引起的发光的象素变得较亮。用于切换开关电路4的开关信号s2以1H间隔产生。开关10由开关信号s2切换。

图4中的开关信号s2的a和b部分表示开关10对于端子的连接状态。具体而言，当开关10连接到端子a时，亮度信号s5具有负极性。当开关10连接到端子b时，亮度信号s5具有正极性。图4中亮度信号s5表示出这些状态。注意，表示亮度信号s5的每一细实线指示着接地电位(＝0V)。亮度信号s5的脉宽等于脉宽调制的信号s4的宽度L。

如上所述，脉冲信号s7也由脉冲产生器6按1H间隔产生。本实施例中，脉冲信号s7具有正极性。用于切换开关8的信号s3也由定时控制电路3以1H间隔产生。根据这一信号s3，开关8以1H间隔交替地连接到端子c和d。图4中的信号s3的c和d部分表示开关8对于端子c和d的连接状态。如图4中所示，扫描信号s6的极性根据信号s3以1H间隔被反相。

图5是部分被切除的显示板的透视图，表示该显示板的内部结构。参见图5，标号92表示后板；58表示侧壁；91表示面板。这些部件形成了用于保持显示板12内真空的气密性壳体。为了构成该气密性壳体，必须密封连接各个部件使得它们的连接部分保持足够的强度和气密状态。例如，向连接部分施涂烧结玻璃，并在空气中或者氮气氛中以400到500℃烧结10分钟或者更长时间，从而密封连接各部件。抽空气密性壳体的方法将在稍后说明。

后板92具有固定在其上的基片59，该基片上形成N×M个表面电导型电子发射器件51(N，M＝等于2或者更大的正整数，根据显示象素的目标数目近似设定。例如，在用于高分辨率电视显示的显示装置中，最好是N＝3,000或者更大，M＝1,000或者更大。本实施例中N＝3,072，M＝1,024)。这N×M个表面电导型电子发射器件51排布在带有M个行连线层55和N个列连线层54的单矩阵之中。由这些部件(59，51，54，55)构成的部分将称为多电子束源。注意，多电子束源的制造方法和结构将在稍后详细说明。

本实施例中，多电子束源的基片59固定在气密性壳体的后板92上。然而，如果基片59具有足够的强度，则多电子束源的基片59本身可用作为气密性壳体的后板。

而且，荧光体膜24在面板91的下表面上形成。由于本实施例是彩色显示装置，荧光体膜敷以红色，绿色，蓝色荧光体，即三原色荧光体。如图6所示，R，G，B荧光体以三角形结构排布。黑色导电材料61设置在荧光体之间。装设黑色导电材料61的目的是为了即使电子束照射位置有某些程度的偏移也可防止显示彩色配准不良，通过遮挡外部光线的反射而防止显示对比度的降低，防止荧光体膜由电子束充电，等等。黑色导电材料61主要由石墨组成，然而只要能够达到以上目的，任何其它材料都可使用。

而且，在荧光体膜24的后板侧的表面装有金属衬60，这种金属衬在CRT的领域是熟知的。装设金属衬60的目的是为了通过对从荧光体膜24所发射的光线的部分镜反射而改进光利用率，为了防止荧光体膜24受到负离子的碰撞，为了用金属衬60作为施加电子束加速电压的电极，为了使用金属衬60作为激发荧光体膜24的电子的导电通路，等等。金属衬60是通过在面板91上形成荧光体膜24，磨光该荧光体膜前表面，并通过真空沉积在其上沉积Al(铝)而形成的。注意，当适用于低电压的荧光材料用于荧光体膜24时，可以不使用金属衬60。而且，为了施加加速电压或者改进荧光体膜的导电性，例如由ITO制成的透明电极可装设在面板91与荧光体膜24之间。

参见图5，标号Dx1到DxM，Dy1到DyN，及Hv表示用于所装设的气密性结构的电连接端子，以便将显示板12电连接到图3所示的电路中。端子Dx1到DxM电连接到多电子束源的行连线层55；端子Dy1到DyN电连接到列连线层54；而端子Hv电连接到面板91的金属衬60。

在形成该气密性壳体之后，为了抽空该气密性壳体，要连接抽气管和真空泵(均未示出)，并抽空该气密性壳体到大约10^-7乇(Torr)。此后，抽气管被密封。为了获得气密性壳体中的真空，在该密封之前/之后立即在该气密性容器中预定的的位置形成一吸气剂薄膜(未示出)。该吸气剂薄膜是通过加热和蒸发一种例如主要由Ba组成的吸气材料所形成的薄膜，通过加热或者RF加热。吸气薄膜的吸气作用在该容器内保持了1×10^-5到1×10^-7乇的真空。

以下将说明根据本实施例一种制造用于显示板12的多电子束源的方法。在制造用于本实施例的图象显示装置的多电子束源中，任何用于表面电导型电子发射器件的材料，形状和方法均可以使用，只要它是用于制造具有排布在一个单矩阵之中的表面电导型电子发射器件的电子束源即可。然而本发明人已经发现，在表面电导型电子发射器件中，具有由细颗粒膜组成的电子发射部分或者其周围部分的电子束源在电子发射特性上是特别优秀的，并且易于制造。于是这种多电子束源是最适合用于高亮度、大屏幕图象显示装置的电子束源。本实施例的显示板12中，使用了每一个都具有由细颗粒膜制成的电子发射部分或者其周围部分的表面电导型电子发射器件51。首先说明较佳的表面电导型电子发射器件的基本结构，制造方法及特性，稍后将说明具有连接在单矩阵中的大量器件的多电子束源的结构。

具有由细颗粒膜制成的电子发射部分或者其周围部分的表面电导型电子发射器件包括一种扁平型结构。

该扁平型最适合于本实施例。首先说明扁平型表面电导型电子发射器件的结构及其制造方法。图7A是用于说明该扁平型表面电导型电子发射器件的结构的平面图；而图7B是该器件的剖视图。参见图7A和图7B，标号59表示一基片；56和57表示器件电极；13表示一导电薄膜；53表示通过起电形成工艺所形成的一电子发射部分；62表示通过活化工艺所形成的一薄膜。作为基片59，例如石英玻璃和碱石灰玻璃等各种玻璃基片，例如矾土等各种陶瓷基片，或者任何带有例如由SiO₂组成的绝缘层并在其上形成的那些基片均可使用。

在晶片59上形成并平行于其表面且彼此相对的器件电极是由导电材料制成的。例如，以下材料之一可选择并应用：金属诸如Ni，Cr，Au，Mo，W，Pt，Ti，Cu，Pd，及Ag，这些材料的合金，金属氧化物诸如In₂O₃-SnO₂，以及半导体诸如多晶硅。

电极56与57可通过成膜技术诸如真空沉积，及图案形成技术诸如照相平板印刷或者蚀刻而易于形成，然而任何其它方法(例如，印刷技术)也可使用。

电极56和57的形状根据该电子发射器件的用途适当地设计。一般而言，该形状通过设定电极之间的间隔L为几百埃到几百μm的范围中一个适当的数值而设计。对于显示装置最佳的范围是从几个μm到几十μm。至于电极厚度d，适当的数值是从几百埃到几μm的范围选择的。导电薄膜13由细颗粒膜制成。“细颗粒膜”是一种包含大量细颗粒的膜。细颗粒膜的显微镜观察将揭示，膜中的各个颗粒彼此分开，彼此相邻，或者彼此重叠。

一个颗粒具有从几个埃到几千埃范围内的直径。该直径最好落在从10埃到200埃的范围之内。膜的厚度考虑以下条件而适当地设定：对于向器件电极56和57电连接所必须的条件，对于稍后将要说明的形成工艺的条件，对于设定细颗粒膜本身的电阻为稍后说明的适当的数值的条件。具体而言，该膜的厚度设定为从几个埃到几千埃的范围之中，更好是10埃到500埃。

例如用于形成该细颗粒膜的材料有：金属，诸如Pd，Pt，Ru，Ag，Au，Ti，In，Cu，Cr，Fe，Zn，Sn，Ta，W，以及Pb，氧化物，诸如PdO，SnO₂，In₂O₃，PbO，以及Sb₂O₃，硼化物，如HfB₂，ZrB₂，LaB₆，CeB₆，YB₄，以及GdB₄，碳化物，例如TiC，ZRC，HFC，TAC，SiC，以及WC，氮化物，如TIN，ZrN，以及HfN，半导体诸如Si及Ge，以及碳。从这些材料中选择一种适当的材料。如同上述，导电薄膜13是使用细颗粒膜形成的，该薄膜的薄层电导设定为落在从10^-3到10^-7(Ω/sq)。

由于该导电薄膜13最好是连接到器件电极56和57，它们是彼此部分地重叠排布的。参见图7A和7B，各个部件从底面按下面顺序叠置：基片59，器件电极56和57，以及导电薄膜13。这一重叠的顺序从底面可以是：基片，导电薄膜，以及器件电极。

电子发射部分53是在导电薄膜13的一部分形成的裂缝的部分。电子发射部分53电阻高于周围导电薄膜电阻。裂缝部分是通过稍后说明的形成工艺在导电薄膜13上形成的。在一些情形下，直径几个埃到几百埃的颗粒被排布在该裂缝部分。由于确切地图示电子发射部分的实际位置和形状是困难的，图7A和7B只是大概示出裂缝部分。

由碳或者碳的化合物组成的薄膜62覆盖了电子发射部分53及其周围部分。薄膜62是在形成工艺之后通过稍后说明的活化工艺而形成的。薄膜62最好由单晶石墨，多晶石墨，无晶形碳，或者它们的混合物制成，并且其厚度为500埃或者更小，并最好是300埃或者更小。由于确切地图示薄膜62的实际位置或形状是困难的，图7A和7B只是大概示出该膜。图7A表示出其部分薄膜62除去的器件。

以上描述了较佳的基本器件的结构。本实施例中，以下是最佳的器件。即，基片59由碱石灰玻璃组成，而器件电极56和57由Ni薄膜组成。器件电极56和57的厚度d为1000埃，电极间隔L为2μm。作为用于细颗粒膜的主要材料使用Pd或者PdO。细颗粒膜的厚度和宽度W分别设定为大约100埃和100μm。

以下将说明制造一种较佳的扁平表面电导型电子发射器件的方法。图8A到8E是表示本实施例的表面电导型电子发射器件的制造工艺。注意，相同的标号表示如同图7A和7B中相同的部件。

(1)首先，如图8A所示，在基片59上形成器件电极56和57。在形成这些电极时，以洗涤剂，清水及有机溶剂充分洗净基片59，并在基片59上沉积器件电极材料。作为沉积方法，可使用诸如沉积法及溅涂等成膜技术。然后，通过照相平板印刷蚀刻技术使得沉积的电极材料形成图案。这样，就形成图8A中的器件电极对56和57。

(2)然后，如图8B所示，形成导电薄膜13。在形成导电薄膜13时，首先向基片59施涂有机金属溶液，然后对施涂的溶液进行干燥和烧结，从而形成一细颗粒膜。此后，该细颗粒膜通过照相平板印刷蚀刻方法形成预定形状的图案。该有机金属溶液是指含有对于形成用于导电薄膜的细颗粒材料为主要成分的有机金属化合物溶液。具体而言，本实施例中，Pd用作为主要成分。本实施例中，有机金属溶液的施涂是通过浸渍方法进行的，然而旋转涂器方法或者散涂方法也可使用。作为形成由细颗粒所制成的导电薄膜13的一种方法，在本实施例中所使用的施涂有机金属溶液可以由任何其它方法代替，诸如真空沉积法，溅涂方法，或者化学蒸汽沉积法等等。

(3)如图8C所示，从用于形成工艺的电源63在器件电极56和57之间施加一适当的电压，而进行形成工艺以形成电子发射部分53。

这里的形成工艺是对于由细颗粒膜所制成的导电薄膜13进行电增能，以便适当地破坏，变形或者损耗该导电薄膜的一部分而形成适合电子发射的结构的这样一种工艺过程。在导电薄膜中，变为适合电子发射结构的部分(即，电子发射部分53)在薄膜中有适当的裂缝。比较具有电子发射部分53的薄膜与形成工艺之前的薄膜，器件电极56和57之间测量的的电阻已经大为增加。

将参见图9A详述用于形成工艺的起电方法，该图示出从电源63所施加的适当的电压波形的一个例子。在对由细颗粒膜制成的导电薄膜13的形成工艺中，使用了脉冲形电压。本实施例中，如图9A所示，以脉冲间隔T2连续施加具有脉宽T1的三角形脉冲。这种情形下，三角脉冲的峰值Vpf顺序地增加。而且，在三角脉冲之间以适当的间隔插入一监视脉冲Pm，以监视电子发射部分53的形成的状态，并通过一个电流计64测量在插入时流过的电流(图8C)。在这个例子中，在10^-5乇真空气氛中，脉宽T1设定为1msec；而脉冲间隔T2设定为10msec。在每一脉冲峰值Vpf以0.1V增加。每次施加五个三角形脉冲，插入一个监视脉冲Pm。为了避免对形成工艺的不利作用监视脉冲Pm的电压Vpm设定为0.1V。当器件电极56和57之间的电阻变为1×10^-6Ω时，即在施加监视脉冲时由电流计64测量的电流变为1×10^-7A或者更小时，终止形成工艺的起电。

注意，以上方法最适合本实施例的表面电导型电子发射器件。在改变表面电导型电子发射器件的设计的情形下，例如细颗粒膜的材料或厚度，或者器件电极间隔L，则起电的条件要根据器件设计的改变而适当改变。

(4)如图8D所示，然后在器件电极56和57之间从一激励电源65施加一适当的电压，并进行激励工艺以改进电子发射特性。这里的激励工艺是在适当的条件下对形成工艺所形成的电子发射部分53进行起电的工艺过程，以便在电子发射部分53周围沉积碳或碳的化合物。图8D示出作为材料62所沉积的碳或碳的化合物的材料。比较电子发射部分53与激励工艺之前的这部分，在施加相同电压时发射电流一般能够增加100倍或者更大。激励工艺是通过在10^-4到10^-5乇的真空气氛中周期地施加电压脉冲进行的，以沉积主要从该真空气氛中存在的的有机化合物衍生出的碳或碳的化合物。沉积物62为任何单晶石墨，多晶石墨，无晶形碳，及其混合物。沉积物的厚度为500埃或更小，并最好是300埃或更小。

图9B示出从激励电源65所施加的一适当电压的波形的一个例子，以说明用于这一操作的增能方法。这种情形下，激励工艺是通过周期地施加一固定的矩形电压而进行的。具体而言，矩形电压Vac设定为14V；T3设定为1msec；而脉冲间隔T4为10msec。注意，以上的起电条件对于本实施例的表面电导型电子发射器件是最佳的。在改变表面电导型电子发射器件的设计时，则起电的条件最好根据器件设计的改变而适当改变。

参见图8D，标号66表示一阳极，连接到一DC高压电源67及电流计68，用于俘获从表面电导型电子发射器件所发射的电流Ie。注意，在激励工艺之前当基片59装入显示板12时，显示板12的荧光体面用作为阳极66。在从激励电源65施加电压时，电流计68测量发射电流Ie以监视激励工艺过程，从而控制激励电源65的操作。

图9C示出由电流计68所测量的发射电流Ie的一例。在来自激励电源65的脉冲电压开始施加时，发射电流Ie随时间进程而增加，逐渐达到饱和，并然后稍稍增加。在基本饱和点处，停止从激励电源65施加电压，这时激励工艺终止。

注意，以上的起电条件对于本实施例的表面电导型电子发射器件是最佳的。在改变表面电导型电子发射器件的设计时，则条件最好根据器件设计的改变而适当改变。图8E所示的扁平表面电导型电子发射器件是按照以上方式制造的。

扁平表面电导型电子发射器件的制造方法已经在上面说明。以下将说明用于显示装置的表面电导型电子发射器件的特性。

图10示出用于显示装置的表面电导型电子发射器件的(发射电流Ie)对(器件电压Vf)的特性以及(器件电流If)对(器件电压Vf)的特性的一些典型例子。注意，与器件电流If相比，发射电流Ie是很小的，因而以对于器件电流If相同的度量来图示发射电流Ie是困难的。此外，这些特性通过改变诸如器件的尺寸和形状等设计参数而被改变。鉴于这些原因，图10中的两条曲线是分别以任意单位画出的。

关于发射电流Ie，本实施例中的显示装置所使用的器件有以下三个特性：

第一，当给定的电压(称为阈值电压Vth)或更高的电压施加到电子发射装置时，则发射电流Ie剧烈增加。然而，当电压低于阈值电压Vth时，发射电流Ie几乎检测不到。这就是说，该器件关于发射电流Ie具有带清晰的阈值电压Vth的非线性特性。

第二，发射电流Ie按照施加到器件的电压Vf而改变。故发射电流Ie的大小可通过改变电压Vf来控制。

第三，发射电流Ie迅速响应向器件施加器件电压Vf而输出。于是，从器件所要发射的电子的电荷量可由改变器件电压Vf施加的时间段来控制。

具有以上三个特性的表面电导型电子发射器件最适用于显示装置。例如，具有大量对应于显示屏的象素所排布的器件的显示装置中，如果应用第一个特性，可通过顺序地扫描显示屏而进行显示操作。这意味着，等于或者高于阈值电压Vth的一个电压适当地施加到一个被驱动的器件，同时低于阈值电压Vth的一个电压地施加到一个未被选择的器件。这样，通过顺序地扫描显示屏而顺序地改变被驱动的器件使得能够进行显示。

而且，发射亮度可应用第二及第三特性来控制。因而可实现灰度显示。以下再参见图1说明具有以上以单矩阵连接的表面电导型电子发射器件的多电子束源的结构。如上所述，等同于图1中器件的表面电导型电子发射器件排布在一个基片59上。这些器件连接到行和列连线层55和54而被以单矩阵连接。在行和列的连线层之间的每一交叉处的电极之间形成一绝缘层(未示出)，对连线层彼此之间进行电绝缘。在对于这一多电子束源进行以上的形成工艺和激励工艺时，可制造多个表面电导型电子发射器件。

在第一实施例中，由于每一种颜色的信号分配到预定的列连线层，分配到列连线层的不同颜色的信号不需要以扫描间隔1H进行切换。图1中R，G，B，和R信号分配到列连线层i，j，k，和l而与行被扫描无关。因此，可使用简单的驱动电路。此外，本实施例中，器件可以横向FE型电子发射器件代替。(第二实施例)

在第二实施例中，使用了低于第一实施例中的电压VF以缩短电子传播的距离(Lef)，但是分配到列连线层的不同的颜色的信号以1H间隔切换图11A和11B是表示根据本实施例的三角形结构中多电子束源及荧光体的位置的剖视图。图11A是沿电子束源的第(2p-1)行所取的剖视图。图11B是沿电子束源的第2p行所取的剖视图。当扫描第(2p-1)行时，连接到列连线层i，j，k，和l的器件51向左发射电子而引起对应的B，R，G，和B荧光体发光。这时，B，R，G，和B彩色信号流入列连线层i，j，k，和l。当扫描第2p行时，连接到列连线层i，j，k，和l的器件51向右发射电子而引起对应的G，B，R，和G荧光体发光。这时，G，B，R，和G彩色信号流入列连线层i，j，k，和l。

本实施例中的驱动电路引起在第一实施例中所述的图3中的信号处理单元1以1H扫描间隔切换不同颜色的信号。除了这一操作之外，驱动操作以第一实施例中相同的形式进行。在第二实施例中，由于电子传播的距离短，与电子达到的位置相关的可靠性高。(第三实施例)

作为本发明的第三实施例，以下将说明以NTSC信号的隔行扫描进行显示操作的方法。注意，第三实施例也可以类似于第一实施例的图3中的电路实现。然而，图3中的开关8和开关10的切换周期不是单水平扫描间隔(1H)，而是单场间隔。此外，扫描电路7必须选择交替扫描行以进行隔行扫描。又，这一实施例使用了与第一实施例相同的多电子束源，并以如图1相同的方式进行连线。

这一实施例的操作以下将参见图12的时序图进行说明。注意，相同的标号表示与图3中相同的部件。NTSC信号s1在脉宽调制电路25中受到信号处理而变为脉宽调制的信号s4。脉宽调制的信号s4表示在给定的列信号线中流动的信号。开关信号s2按单场间隔产生以切换开关10的连接。图12中的信号s2的a与b部分表示开关10与其连接的端子。当开关10连接到端子a时，亮度信号s5具有负极性。当开关10连接到端子b时，亮度信号s5具有正极性。图12示出亮度信号的这一状态。图12中的每一细实线表示接地电位。(＝0V)。亮度信号s5的脉宽等于脉宽调制信号s4宽度L。

脉冲信号s7按1H间隔产生。本实施例中，脉中信号s7具有正极性。用于切换开关8的信号s3按单场间隔产生。以这一操作，开关8按单场间隔被切换连接到c端子与d端子。以这一操作，扫描信号s6的极性对于每一场反相。如图12所示。本实施例中，由于进行隔行扫描，奇数行，例如第一行，第三行，第五行在奇数场显示，而偶数行，例如第二行，第四行，及第六行在偶数场显示。这种情形下，亮度信号s5与扫描信号s6也必须总是具有相对的极性。

本实施例中，由于信号的极性以长间隔即一场间隔反相，对于驱动电路的操作负荷小。在第三实施例中，器件也可以横向FE型电子发射器件替代。(第四实施例)

在第四实施例中，类似于第二实施例，缩短了电子传播的距离，而显示操作是隔行进行的。三角形结构中的多电子束源和荧光体的位置与第二实施例中图11的位置相同。本实施例中，驱动电路引起第一实施例所述的信号处理单元1以单场间隔切换不同颜色的信号，使用开关4和5以单场间隔反相亮度信号s5和扫描信号s6。在第四实施例中，由于电子传播的距离短，与电子达到的位置相关的可靠性是高的。此外，由于要输出到列连线层的不同颜色的亮度信号以及亮度信号本身的的极性以长间隔即一场间隔切换，对于驱动电路的操作负荷小。(第五实施例)

在第五实施例中，显示操作是这样进行的，使得驱动一行的持续时间划分为两半，而器件电压的极性在每一1H间隔中的0.5H间隔处被反相。图13A和13B是剖视图，表示从本实施例在第(2p-1)行和第2p行的电子发射器件所发射的电子是如何传播情形的。每一带箭头的实线表示1H的第一半中的一电子轨道87；而每一带箭头的虚线表示1H的第二半中的一电子轨道88。排布R，G，和B荧光体24使得同一颜色的象素在水平方向错开1.5个象素。第(2p-1)行上的每一荧光体的中心位于相邻的电子发射部分53之间的距离被以1∶1划分的位置之上。第2p行上的每一荧光体的中心位于电子发射部分53之上。虽然未示出，在其余行上的器件以类似于第(2p-1)及第2p行上的荧光体排布方式排布。

图14是一框图，表示用于显示板12的一驱动电路。除了在第一实施例中所描述的图3中的结构之外，本实施例包括开关15和16以及存储器17和18。开关15以1H间隔切换到e或f端子的连接，以便在存储器17或者18写入单行亮度信号。这种情形下，奇数行数据写入存储器17，而偶数行数据写入存储器18。在信号处理单元1输出奇数行亮度信号的1H间隔中，开关15连接到端子e以便在存储器17写入该奇数行的亮度信号。在信号处理单元1输出偶数行亮度信号的1H间隔中，开关15连接到端子f以便在存储器18写入该偶数行的亮度信号。在信号处理单元1输出偶数行亮度信号的1H间隔中，开关16连接到端子g以便输出一奇数行亮度信号两次。第一输出操作是在信号处理单元1输出偶数行亮度信号的1H间隔的第一半中进行的。第二输出操作是在1H间隔的第二半中进行的。此后，脉宽调制的亮度信号通过与第一实施例中相同的操作提供给列连线层54。注意，提供给列连线层54的第二亮度信号是从第一亮度信号对于列连线层54向右偏移一位。由这一操作，奇数行器件在信号处理单元1输出偶数行亮度信号的1H间隔的第一半中向左发射电子，并且同一器件在1H间隔的第二半向右发射电子。

类似地，在信号处理单元1输出奇数行亮度信号的1H间隔中，开关16连接到端子h以便从存储器18输出一偶数行亮度信号两次。注意，提供给列连线层54的第二亮度信号是从第一亮度信号对于列连线层54向右偏移两位。为了偏移这些亮度信号，存储器17和18的读出地址适当地改变。

类似于第一实施例，开关电路4是用于反相亮度信号s5的极性的一个电路。开关10从定时控制电路3接收开关信号s2，以便根据开关信号s2切换开关10在a与b端子之间的连接。当开关10连接到端子a时，负的亮度信号s5送往显示板12。反之，当开关10连接到端子b时，输出正的亮度信号s5。正和负极性在1/2水平扫描(0.5H)间隔切换。

开关电路5是用于反相输入到显示板12的扫描信号s6的极性的一个电路。首先，脉冲产生器6以0.5H的间隔产生带有相同极性(例如，正极性)的一脉冲信号s7。开关8由来自定时控制电路3的开关信号s3以0.5H的间隔切换。即，当开关8连接到端子c时，脉冲信号s7不改变地通过开关电路5并输入到扫描电路7。反之，当开关8连接到端子d时，脉冲信号s7的极性被反相器(成为负极性)9反相，被反相的信号送往扫描电路7。已经通过开关电路5的脉冲以0.5H间隔被反相。扫描电路7以1H间隔切换要被选择的行，并向显示板12输出扫描信号s6。其极性以0.5H间隔被反相的信号通过扫描电路7被送往显示板12的每一被选择的扫描行。因而，显示板12的一行在第一个0.5H间隔中被其一行数据扫描/驱动，并在第二个0.5H间隔中被偏移的一行视频数据扫描/驱动。这样，在第一和第二0.5H间隔中进行了两次扫描。施加到电子发射部分53的电压的极性在两个扫描操作中被反相。

本实施例的操作将在下面参照图15的时序图进行说明。图15中的相同标号表示与图14中的相同部件。NTSC信号的视频信号s1在信号处理单元1及调制电路2中受到信号处理而变为脉宽调制的信号s4。脉宽调制的信号s4表示在给定的列信号线中流动的信号。用于切换开关电路4的开关信号s2以0.5H间隔产生。开关10由这一开关信号s2切换。图15中开关信号s2的a与b部分表示开关10对于这些端子的连接状态。具体而言，当开关10连接到端子a时，亮度信号s5具有负极性。当开关10连接到端子b时，亮度信号s5具有正极性。图15示出亮度信号s5的这一状态。注意，表示亮度信号s5的每一细实线表示接地电位(＝0V)。亮度信号s5的脉宽等于脉宽调制信号s4的宽度。

如上所述，脉冲信号s7以0.5H间隔由脉冲产生器6产生。本实施例中，脉冲信号s7具有正极性。用于切换开关8的信号s3也以0.5H的间隔由定时控制电路3产生。由这一信号，开关8以0.5H的间隔被切换并连接到端子c或者d。图15中开关信号s3的c与d部分表示开关8对于这些端子的连接状态。如图15所示，由这一信号扫描信号s6的极性以0.5H的间隔被反相。这种情形下，亮度信号s5与扫描信号s6必须总是具有相对的极性。以这一操作，图15中亮度信号s5的p与q部分分别形成如实线P与虚线Q所画出的电子轨道。

这样，为了照射排布成三角形结构的荧光体24，对于每一电子发射部分53的电极56和57的电压极性以连续的0.5H间隔被反相。(第六实施例)

在第六实施例中，极性与第五实施例相同的操作。但是由于电压VF低于第五实施例中的电压，故每一电子轨道比第五实施例中短。图16A与16B为显示板的剖视图，示出第六实施例中的电子轨道。如图16A与16B中所示，通过改变每一电子每一电子轨道的长度，电子发射部分53和荧光体24的组合可具有不同于图13A与13B中的结构。每一电子轨道的长度Lef可以通过改变上述方程式(1)中的Va与Vf的数值而被改变。类似于图13A与13B中的结构，在图16A与16B中的结构中，荧光体以三角形结构排布，并且每一荧光体膜24的中心位于相邻的电子发射部分之间的几乎中点处。在图16A与16B中的结构中，每一电子轨道的长度Lef小于图13A与13B中所示的结构中的长度。因此，由(2p-1)行上的给定的电子发射器件在第一个0.5H间隔所驱动的荧光体从由相同的电子发射器件在第二个0.5H间隔所驱动的荧光体向右偏移达一个荧光体。在2p行上，相同的荧光体被驱动。因而，在从存储器17读出数据时，类似于图13A与13B中所示的情形，在第一个0.5H间隔中一行数据没有改变地被读出，而在第二个0.5H间隔中，读出被向右偏移一位的一行数据。在从存储器18读取数据时，在第一和第二0.5H间隔读出相同的行数据。

在第五和第六实施例中，使用存储器17和18进行1H间隔的第一和第二0.5H间隔中的一行数据的位偏移。然而，本发明不限于此。例如，这一操作可通过S/P转换电路2进行。然而，这种情形下，该S/P转换电路2需要使用某些方法或者从一定时控制电路3接收某些信号要被验证所选的显示行是奇数还是偶数行，以及显示间隔是第一还是第二0.5H间隔。

从表示第五实施例的图13A与13B以及表示第六实施例的图16A与16B明显可见，由于象素显示的同时在相同颜色的偶数荧光体上的电子的降落位置被改变，故在1H的间隔中在一个荧光体上会形成多个亮点。因而，每一荧光体可在半个中被显示。(第七实施例)

在第七实施例中，在奇数行上的表面电导型电子发射器件与在偶数行上的表面电导型电子发射器件以相对的方向被连接到相同的列连线层。通过向所有的列连线层施加具有相同极性的亮度信号，电子在相对侧被发射。图17A，17B与17C分别为表示第七实施例的多电子束源的平面图和剖视图。图17B是沿图17A中作为奇数行的第(2p-1)行即线A-A′所取的剖视图。图17C是沿图17A中作为奇数行的第2p行即线B-B′所取的剖视图。图17A到17C中相同的标号表示如上所述相同的部件。如图17A到17C中所示，本实施例中，第(2p-1)行上的器件连接到列连线层54的左侧，而第2p行上的器件连接到列连线层54的右侧。如图17A到17C中所示，预定颜色的信号总是提供给列连线层54。第(2p-1)行上的器件向左发射电子，而第2p行上的器件向右发射电子。因而在三角形结构中的荧光体根据方程式(1)通过适当地驱动它们可被激发而发光。本实施例中如同实施例1中那样，每一荧光体膜24的中心部分位于相邻的电子发射部分之间的距离以3∶1被划分的位置处。

图18为一表示本实施例中的驱动电路的框图。该驱动电路不包括参见图3所述的第一实施例中的驱动电路的开关电路4和5，开关8和10，反相器9，以及MOS-FET 11。该驱动电路直接将从脉宽调制电路25所输出的亮度信号向显示板12输出。除了这一操作之外，该驱动电路与第一实施例的电路操作方式相同。本实施例中，即不进行反相操作，又不进行彩色切换操作。图19是表示用于本实施例中的脉冲的时序图。亮度信号s4作为脉宽调制的信号总是具有负极性。扫描信号总是具有正极性。本实施例中，由于即不进行反相操作又不进行彩色切换操作，驱动电路得以简化。(第八实施例)

在第八实施例中，第七实施例中的表面电导型电子发射器件由横向场发射型电子发射器件所代替(以下称为横向FE型电子发射器件)。图20A，20B与20C为分别表示本实施例的多电子束源的平面图和剖视图。图20B是沿图20A中作为奇数行的线A-A′即第(2p-1)行所取的剖视图。图20C是沿图20A中作为奇数行的线B-B′即第2p行所取的剖视图。参见图20A到20C，标号37表示该横向FE型电子发射器件的负电极；38表示正电极；而39表示电子发射部分。其余标号与上述相同。本实施例中，也是第(2p-1)行的器件向左发射电子，而第2p行的器件向右发射电子。

图21A是该横向FE型电子发射器件的透视图。图21B是沿图21A的A-A′线所取的剖视图。图21A与21B中相同的标号表示与上述相同的部件。当器件电压Vf施加在负电极37与正电极38之间时，电子发射部分39发射电子。这时，横向FE型电子发射器件中，平面94与每一电子的降落位置之间的距离Lef也是由施加在面板91与电子发射部分39之间的阳极电压Va，和电子发射部分39与荧光体膜24之间的距离Lh，类似于方程式(1)如下给出： $\mathrm{Lef}=2\×K\×\mathrm{Lh}\×\sqrt{\frac{\mathrm{Vf}}{\mathrm{Va}}}$ 基于这一方程式，用于驱动操作的电压Vf与Va被确定以便照射三角形排布的荧光体。驱动电路及其时序图与第七实施例相同。(第九实施例)

在第九实施例中，类似于第七实施例，在奇数行上的表面电导型电子发射器件与在偶数行上的表面电导型电子发射器件以相对侧被连接到相同的列连线层，并且向列连线层施加具有相同极性的电压以便以相对方向发射电子。这种情形下，每一器件以接近于该器件所连接的列连线层的方向发射电子。图22A是第九实施例中多电子束源的平面图。图22B是沿图22A中的线A-A′所取的剖视图。图22C是沿图22A中的线B-B′所取的剖视图。图22A到22C中相同的标号表示如上所述相同的部件。如图22A到22C中所示，本实施例中，第(2p-1)行的器件连接到列连线层54的左侧，而第2p行的器件连接到列连线层54的右侧。与第七实施例不同，本实施例中，按照奇数还是偶数行被扫描，不同颜色的信号被切换并提供给列连线层54。

图23是表示本实施例中的驱动电路的一框图。参见图23，标号27表示一数据阵列转换器，用于在1H间隔以逐行扫描操作偏移从信号处理单元1所输出的亮度信号，并用于在单场间隔以隔行扫描操作进行该信号的偏移。除了这一操作之外，该驱动电路的操作与第七实施例的方式相同。图24是一时序图，表示与图22A-22B中的列连线层①相关的，特别是当本实施例中进行隔行扫描时的一种操作。在单场间隔中，绿色(G)信号指定给列连线层①。在第二单场间隔中，红色(R)信号指定给列连线层①。(第十实施例)

在第十实施例中，第九实施例中的表面电导型电子发射器件由横向FE型电子发射器件所代替。图25A是表示本实施例的多电子束源的平面图。图25B是沿图25A中的线A-A′所取的剖视图。图25C是沿图25A中的线B-B′所取的剖视图。图25A到25C中相同的标号表示与上述相同的部件。本实施例中的器件发射电子的方向与图20A到图20C中的器件发射电子的方向相对。驱动电路及其时序图与第九实施例中的相同。(第十一实施例)

在第十一实施例中，在奇数和偶数行的表面电导型电子发射器件以相同的方向发射电子，而器件电压Vf被改变以改变奇数和偶数行上的距离Lef。图26A和26B表示从第(2p-1)行和第2p行的器件所发射的电子到达的位置。图26A和26B的每一个是图5中的显示板沿垂直于y-轴的平面所取的剖视图。标号Px1与Px2分别表示从第(2p-1)行和第行的器件所发射的电子到达的位置与对应的荧光体的中轴线之间的距离。通过设定对于第2p行上的每个器件的器件电压高于第(2p-1)行上的每个器件的器件电压，可使得距离Px2大于距离Px1。这些距离Px1与Px2根据第一实施例中所述的方程式(1)计算。

图27是表示用于该显示板的驱动电路的框图。这一驱动电路除了在图3中所述第一实施例中的驱动电路结构以外，还包括用于在1H间隔改变器件电压Vf的亮度信号电压转换电路26，电压源21和22，开关19和20，乘法器23，及数据阵列转换器27。本实施例中，由于不进行反相/扫描操作，扫描电路7不象第一实施例中那样在1H间隔反相和输出扫描信号，而是输出具有预定幅度的扫描信号。亮度信号电压转换电路26转换从脉宽调制电路25输出的脉宽调制的信号s4为亮度信号s5带有电压源21的电压Vml以扫描一奇数行，带有电压源22的电压Vmh以扫描一偶数行，并输出亮度信号s5到显示板。这时使用开关20。乘法器23是用于校正亮度信号s5用于扫描一奇数行的电压Vml及亮度信号s5用于扫描一偶数行的电压Vmh所引起的荧光体的亮度差别的电路。使用这一校正电路是由于施加器件电压Vmh时所获得的发射电流Ieh不同于施加器件电压Vml时所获得的发射电流Iel。图28是表示器件特性的的图示。横坐标表示器件电压Vf；纵坐标表示发射电流。如果不进行校正，则受到来自由器件电压Vmh扫描的器件电子照射的的荧光体的亮度为受到来自由器件电压Vml扫描的器件电子照射的的荧光体的亮度的Ieh/Iel倍。因此，乘法器23对将要输出到S/P转换电路2的奇数行数据乘以Ieh/Iel，因而消除了奇数行与偶数行之间的亮度差。

图29是表示本实施例用于给定的列连线层的脉冲的时序图。如图29中所示，在扫描第(2p-1)和第2p行时，亮度信号s5的电压变为图29中的“Vmh”与“Vml”。可按这种方式改变输出到相邻行的器件的调制信号的脉冲电压而实现具有三角形结构的显示装置。(第十二实施例)

第十二实施例除了校正亮度差的方式之外与第十一实施例相同。图30是一表示用于第十二实施例驱动电路的框图。虽然这一实施例不包含在第十一实施例中所述的图27中的开关19与乘法器23，但定时控制电路3向脉宽调制电路25输出一信号c5。本实施例中，开关20也是以1H间隔被切换以便在三角形排布的荧光体上形成亮点。类似于上一实施例，由于施加到每一器件上的电压有变化，故需要亮度校正。然而本实施例中，这一校正是在脉宽调制电路25中进行的。

将参见解释本实施例操作的图31A与31B说明脉宽调制电路25的机理。图31表示表示向第j列连线层输出脉宽调制的信号的脉宽调制电路25的部分。由串行/并行转换电路2进行并行转换的数据Val在计数器29中设定。当触发脉冲T1输入到计数器29时，从计数器29的输出被置为高电平。时钟脉冲C1输入到计数器29。当输入到计数器29的时钟脉冲C1数目变为等于在触发脉冲T1输入后所设定的数值Val时，输出s4置为低电平。图31B是这种情形下的时序图。这样，产生了具有与输入数值(Val)成正比的宽度的脉冲。这种情形下，当提供给计数器29的时钟脉冲C1的频率改变时，即使在其中设置了同样的数值，来自计数器29的输出s4的脉宽也可被改变。具体而言，在时钟脉冲C1增加时，输出s4的脉宽的宽度降低，并且反之也然。这就是说，时钟脉冲C1的频率是与输出s4成反比的。

当开关30连接到端子α时，时钟脉冲C1的频率(31)置为当开关30连接到端子b时所设置的频率(32)的Iel/Ieh倍高。因此，输出s4的脉宽变为当开关30连接到端子b时的Iel/Ieh倍高。这一操作可消除当脉宽调制的亮度信号s5具有电压Vml时所获得的亮度与当信号s5具有电压Vmh时所获得的亮度之间的差别。本实施例中，开关30根据来自定时控制电路2的信号c5在1H间隔切换两个时钟脉冲产生器31和32的输出，因而实现了以上操作。通过改变用于在1H间隔驱动器件的电压可实现具有三角形结构的显示装置。(第十三实施例)

在第十三实施例中类似于第十一实施例，以相同的方向从相邻行器件发射的电子。然而，来自奇数行和偶数行器件的电子所到达的位置通过改变阳极电压Va而彼此偏移。来自奇数行和偶数行的电子是以图26A与26B所示的情形同样的方式彼此偏移的。图32是表示根据本实施例的驱动电路的框图。参见图32，该电路包括一用于在电压Vah与Val之间改变阳极电压Va的开关36，用于电压Vah的电压源34，以及用于电压Val的电压源35。其余的部件与第十一中所述图27中的那些部件相同。在接收来自定时控制电路3的输出时，开关36依据扫描的是奇数行还是偶数行在电压Vah与Val之间切换阳极电压。乘法器23是用于校正当阳极电压为电压Val时所获得的荧光体亮度与当阳极电压为电压Vah时所获得的荧光体亮度之间的差别的一个电路。设B1为当阳极电压为电压Val时荧光体亮度，而Bh为电压Vah时由相同的脉宽所照射的荧光体亮度。在使用阳极电压Vah扫描一行时，乘法器23使得要被输出到S/P转换电路2的亮度信号电压乘以Bl/Bh。图33是本实施例中与给定的列连线层相关的时序图。如图33中所示，荧光体施加电压Va依据扫描的是第(2p-1)行还是第2p行而改变。(第十四实施例)

第十四实施例与第十三实施例类似，所不同之处在于校正亮度差的方式。图34是表示第14实施例中的驱动电路的框图。本实施例不包含在第13实施例中所述的图32中的开关19和乘法器23。然而，定时控制电路3向脉宽调制电路25输出一信号c5。类似于第13实施例，本实施例中，当阳极电压为电压Val时荧光体具有亮度B1，而阳极电压为电压Vah时荧光体具有亮度B2。定时控制电路3向脉宽调制电路25输出信号c5，以便根据第12实施例中当一行由施加阳极电压Vah而被扫描时同样的校正方法通过改变脉宽调制电路25中时钟脉冲C1的频率而校正脉宽Bl/Bh。(第十五实施例)

在第十五实施例中，类似于第13实施例，电子从相邻的行上的器件以相同的方向发射，来自奇数行和偶数行器件所发射的电子到达的位置通过改变阳极电压Va而彼此偏移。从奇数行和偶数行器件所发射的电子的量之间的差别通过使得器件具有不同的电子发射特性而被调节。图35A一平面图表示荧光体的排布结构。图35B是在荧光体之下所形成的多电子束源的平面图。参见图35A，每一点表示在一荧光体之下的表面电导型电子发射器件的电子发射部分。引起在第(2p-1)和(2p+1)行上的器件向右发射电子使得传播距离长，同时引起在第2p行上的器件向左发射电子使得传播距离短。实现了荧光体24的三角形结构的同时保持电子发射部分53规则的排布。这种情形下，从第(2p-1)和(2p+1)行上以及第2p行的器件所发射的电子量之间的差别必须按如同第13实施例中那样校正。图35B表示对于每一器件所进行的电子发射量的校正。具体而言，由于施加到第2p行上的每一器件的阳极电压高于施加到第(2p-1)和(2p+1)行上的每一器件的阳极电压，故第2p行上的器件具有小的电子发射部分。图36A是表示阳极电压Va与亮度B之间的关系的图示。图36B是表示器件的平面图，以解释电子发射部分53所需要的长度。设Val为扫描奇数行时所设定的阳极电压，而Vah为扫描偶数行时所设定的阳极电压。这种情形下，如果器件电压Vf及驱动脉宽保持相同，则亮度B1与B2分别由电压Val与Vah获得。因此，如图36B所示，仅施加阳极电压Val的器件的电子发射部分被做得比施加阳极电压Vah的器件的电子发射部分长。如果各个电子发射部分53的长度表示为L1和L2，则L1∶L2＝B2∶B1是适当的。

图37是表示本实施例中的驱动电路的框图。该电路与第13实施例中所述图32中所示的电路类似，不同之处在于省略了开关19与乘法器23。本实施例中，由于奇数行上的每一器件具有不同于偶数行上的每一器件的电子发射特性，驱动电路不需要较小任何特别的校正处理。表示本实施例中逐行扫描操作的一个时序图与第13实施例中所述图33的时序图相同，因而其说明从略。图38是指示本实施例中隔行扫描操作的时序图。这种情形下，用于切换开关36的脉冲s2在单场间隔输出。结果阳极电压Va在单场间隔被切换。(第十六实施例)

在第十六实施例中，第十五实施例中的表面电导型电子发射器件由横向FE型电子发射器件代替。图39A是表示阳极电压Va与亮度B之间的相互关系的图示。图39B是表示电子发射部分的平面图。设Val为当扫描奇数行时的阳极电压，而Vah为扫描偶数行时的阳极电压。这种情形下，如果器件电压Vf及驱动脉宽保持相同，则亮度B1与B2分别由电压Val与Vah获得。因此，仅施加阳极电压Val的器件的电子发射部分被做得比施加阳极电压Vah的器件的电子发射部分长，因而增加电子发射部分的数目。如果各个电子发射部分53的长度表示为N1和N2，则N1∶N2＝B2∶B1是适当的。本实施例中所使用的驱动电路与时序图与第15实施例中所使用的图37与38所示的相同。(第十七实施例)

在第十七实施例中，依据被扫描的器件是在奇数行还是偶数行，作为输出到列连线层的脉宽调制信号的亮度信号的电压与输出到行连线层的扫描信号的电压共同被改变，由此改变施加到每一器件的电压Vf。使用了表面电导型电子发射器件作为电子发射器件。图40A是表示本实施例中荧光体结构的平面图。图40B是表示在荧光体之下所形成的多电子束源的平面图。参见图40A，每一点表示荧光体之下的表面电导型电子发射器件的电子发射部分。引起第(2p-1)和(2p+1)行上的器件向右发射电子使得传播距离短，同时第2p行上的器件向右发射电子使得传播距离长。实现荧光体24的三角形结构的同时电子发射部分53保持为规则排布。这种情形下，从第(2p-1)和(2p+1)行上以及第2p行的器件所发射的电子量之间的差别必须按如同第15实施例中那样校正。图40B表示对于每一器件所进行的电子发射量的校正。具体而言，由于施加到第2p行上的每一器件的阳极电压Vf高于施加到第(2p-1)和(2p+1)行上的每一器件的阳极电压，故第2p行上的器件具有小的电子发射部分。表示阳极电压Vf与电子发射量Ie之间的关系的图示与第十一实施例中的相同。设Vfl为当扫描奇数行时的器件电压，而Vfh为扫描偶数行时的器件电压。这种情形下，如果阳极电压Va保持相同，则发射电流Iel与Ieh分别由电压Vfl与Vfh获得。因此，施加器件电压Vfl的器件的电子发射部分53被做得比仅施加器件电压Vfh的器件的电子发射部分长。如果奇数行和偶数行上的电子发射部分53的长度分别表示为L1和L2，则L1∶L2＝Ieh∶Ie1是适当的。

图41是表示本实施例中的驱动电路的框图。该电路与第11实施例中所述图27中所示的电路不同之处在于省略了开关19与乘法器23，增加了脉冲产生器和开关电路70，并且电压源21和22分别具有电压Vml′和Vmh′。除了这一结构以外该驱动电路进行驱动操作与第11实施例的相同。脉冲产生器6在1H间隔输出具有电压Vs的脉冲。开关电路70包括开关8和放大器69。开关电路70在1H或者单场间隔切换或者输出从脉冲产生器6在1H间隔所输出的每一脉冲，从而使其通过或者放大它为电压Vs′。

图42是表示对于给定的列连线层逐行扫描操作的时序图。如图42中所示，当第(2p-1)和(2p+1)行将被扫描时，以脉宽表示亮度的亮度信号s5具有电压Vfl′，而扫描信号s6具有电压Vs。这种情形下，不考虑列和行连线层54和55的连续电阻的情形下，被扫描的每一器件的器件电压Vf由(Vml′+Vs)给出。当第(2p-2)和(2p+2)行的器件将被扫描时，亮度信号s5具有电压Vfh′，而扫描信号s6具有电压Vs′。这种情形下，被扫描的每一器件的器件电压Vf由(Vmh′+Vs′)给出。因此，每一电子发射部分53的长度的确定必须基于图28中的每一表面电导型电子发射器件的If-Ie特性考虑器件电压Vf在(Vml′+Vs)与(Vmh′+Vs′)之间的切换。图43是表示本实施例中对于给定的的列连线层隔行扫描操作的时序图。这种情形下，脉冲在单场间隔出现在用于切换开关10的信号s2和用于切换开关8的信号s3中。(第十八实施例)

在第十八实施例中，第十七实施例中的表面电导型电子发射器件由横向FE型电子发射器件代替。图44A是表示器件电压Vf与发射电流Ie之间的相互关系的图示。图44B是表示电子发射部分的平面图。本实施例中，类似于第十七实施例，由于器件电压Vf依赖于被扫描的行而改变，提供给列连线层的亮度信号的电压与提供给行连线层的扫描信号电压是变化的。因此，施加高的器件电压Vf的器件的电子发射部分39发射点的数目必须减少。因而，如果每单位长度的发射点的数目保持相同，则电子发射部分39的长度必须改变。如果施加到图44B中的上和下器件的器件电压Vf分别由Vfl和Vfh表示，则必须满足N1∶N2＝Ieh∶Iel。基于这一计算相邻行的电子发射部分39的长度分别设定为N1和N2。驱动电路和时序图与第十七实施例中所述图41到3相同。(第十九实施例)

第十九实施例中，类似于第十七实施例，不同的器件电压Vf施加到相邻行的表面电导型电子发射器件以改变发射的电子到达的位置。为了设置不同的器件电压Vf扫描信号仅依赖于被扫描的行改变。此外，使用每一表面电导型电子发射器件的存储功能进行校正。

在详述本实施例的操作之前，将参见图45A到45B先说明存储功能。本发明人在有机气体的分压力降低的气氛中驱动了已经经过形成工艺和激励工艺的表面电导型电子发射器件，并测量了其电特性。

图45A和45B是表示施加到每一表面电导型电子发射器件的器件信号的电压波形的图示。横坐标代表时间轴；纵坐标代表施加到表面电导型电子发射器件的电压(以下称为器件电压)。如图45A所示，连续的矩形电压脉冲用作为驱动信号，而该电压脉冲的施加周期分为三段，即第一到第三段。每一段中，施加100个具有相同宽度和高度的脉冲。图45B是这些脉冲电压波形放大的图示。测量条件为：每一周期中的脉宽T5＝66.8(μs)，脉冲周期T6＝16.7(ms)。这些条件是参考当表面电导型电子发射器件用于一般TV接收机时所设定的标准条件而确定的。然而，存储功能是可以在其它条件下测量的。注意，进行测量是在从驱动信号源到每一表面电导型电子发射器件的连线通路的阻抗被充分降低，而使得实际施加到表面电导型电子发射器件的电压脉冲的上升时间Tr和下降时间Tf等于或者小于100(ns)。

器件电压Vf在第一和第三周期为Vf＝Vf1，而在第二周期Vf＝Vf2。两个电压Vf1与Vf2都设定为高于每一表面电导型电子发射器件的电子发射阈值电压并满足Vf1＜Vf2。因为电子发射阈值电压依赖于表面电导型电子发射器件的形状和材料而变化，故这些电压是根据所测量的表面电导型电子发射器件而近似设定的。至于在测量操作中围绕表面电导型电子发射器件的气氛，总压力为1×10^-6乇，有机气体的分压为1×10^-9乇。

图46A和46B是表示在施加图45A和45B中所示的器件电压Vf时表面电导型电子发射器件的电特性的图示。参见图46A，纵坐标表示器件电压Vf；横坐标表示测量值，即从表面电导型电子发射器件所发射的电流Ie。参见图46B，纵坐标表示器件电压Vf；横坐标表示流过表面电导型电子发射器件所发射的电流(以下称为器件电流If)。

首先说明图46A中所示的(器件电压Vf)对(器件电流If)的特性。在图45A的第一周期中，表面电导型电子发射器件响应驱动脉冲根据特性曲线Iec(1)输出一发射电流。在驱动电压的上升时间Tr中，在施加的电压Vf超过Vthl时，根据特性曲线Iec(1)发射电流急剧增加。在Vf＝Vf1的周期，即间隔T5，发射电流保持在Iel。在驱动电压的下降时间Tf中，根据特性曲线Iec(1)发射电流急剧下降。

在第二周期中，当开始施加由Vf＝Vf2给出的脉冲时，特性曲线Iec(1)变为特性曲线Iec(2)。具体而言，在驱动电压的上升时间Tr中，在施加的电压Vf超过Vth2时，根据特性曲线Iec(2)发射电流急剧增加。在Vf＝Vf2的周期，即间隔T5，发射电流Ie保持在Ie2。在驱动电压的下降时间Tf中，根据特性曲线Iec(2)发射电流Ie急剧下降。

在第三周期中虽然再次使用了由Vf＝Vf1给出的脉冲，但发射电流是根据特性曲线Iec(2)变化的。具体而言，在驱动电压的上升时间Tr中，在施加的电压Vf超过Vth2时，根据特性曲线Iec(2)发射电流急剧增加。在Vf＝Vf2的周期，即间隔T5，发射电流Ie保持在Ie3。在驱动电压的下降时间Tf中，根据特性曲线Iec(2)发射电流Ie急剧下降。

如上所述，在第三周期中，由于存储了在第二周期中的特性曲线Iec(2)，即使施加同样的器件电压，发射电流Ie变得小于第一周期的电流。

至于(器件电压Vf)对(器件电流If)的特性，如图46B所示，在第一周期器件是根据特性曲线Ifc(1)操作的。然而，在第二周期器件是根据特性曲线Ifc(2)操作的。在第三周期器件是根据在第二周期所存储的特性曲线Ifc(2)操作的。

为了表述的方便，仅设置了三个周期，即第一到第三周期。然而显然，以上的现象是不限于这一情况的。在向具有存储功能的表面电导型电子发射器件施加脉冲电压时，当施加具有高于前面施加的脉冲电压的脉冲时，则特性偏移，并且所得的特性被存储。然后，除非施加了具有更高电压的脉冲，该特性将被持续存储。这种存储功能在包括FE型电子发射器件的其它电子发射器件中尚未观察到。因而这一功能是表面电导型电子发射器件所独有的。用这一存储功能，在向显示板12的奇数行每一器件施加最大电压Vf1，并向偶数行每一器件施加最大电压Vf2(Vf1＜Vf2)之后，可在奇数和偶数行上的电子发射器件中存储不同的电子发射特性。

图47是第19实施例中的驱动电路的框图。这一电路几乎同的17实施例中所述图41中所示的电路相同，所不同在于，省略了图41中的脉冲产生器6和开关电路70及72，并且扫描电路与亮度信号电压转换电路26不同于第17实施例中的电路。图48是表示本实施例中的扫描电路7的结构的框图。扫描电路7包括移位寄存器47和对应于显示板12的M个列连线层的M个开关元件swx1到swxM。每一开关元件从DC电压源45和46的输出电压及0V(接地电平)选择一个，并输出它到显示板12的端子Dx1到DxM的对应的一个。从这些DC电压源45和46的输出电压分别对应于存储在奇数行的每一器件和偶数行每一器件中的电子发射特性，并且其设置使得，电压Vs1施加到奇数行上每一器件；而电压Vs2(|Vs1|＜|Vs2|)施加到偶数行上每一器件(图47示出数值M为一偶数的情形)。根据来自移位寄存器47的输出，每一开关元件被切换到接地侧或者输出电压侧。在图48所示的情形，仅对应于开关swx1的信号为“1”，但其余的输出信号均为“0”。

响应来自控制电路3的定时信号Tscan(s3)移位寄存器47顺序地移动1位数据“1”以便输出用于顺序地切换开关元件swx1到swxM的信号。具体而言，如图48所示，当对应于显示板12的第一行数据为“1”时，只有开关swx1的输出连接到供给的电压Vs1，但是其余所有的开关都连接到接地侧。当响应信号Tscan(s3)数据“1”被移位时，则只有第二行被选择，只有开关swx2的输出连接到供给电压Vs2侧，但是所有其余的开关连接到接地侧。如此下去，全部行的开关元件被顺序地选择而进行一显示操作。注意，这些开关元件可由例如FET易于实现。

注意，以上的DC电压Vs1和Vs2是分别从DC电压源45和46输出的。本实施例中，这些电压设置为Vs1＝-(Vth1-1)(V)，以及Vs2＝-(Vth2-1)(V)，于是等于或者小于基于图4CA和46B中所示的表面电导型电子发射器件的特性的电子发射阈值电压。

控制电路3控制这一图象显示装置的整个操作，并使得各个组件的操作彼此匹配以根据外部数字视频信号和同步信号Tsync进行正确的显示操作。控制电路3基于同步信号Tsync向各个组件输出各种控制信号诸如信号Tscan(s3)，Tsft，Tmod，和Tmry。如所周知，这一同步信号Tsync包括垂直同步信号和水平同步信号。这种情形下，为了表述的方便，同步信号被写成图47中“Tsync”。

图49示出亮度信号电压转换电路26的内部结构。来自脉宽调制电路25的输出信号控制开关元件组73各个开关的ON时间。来自电压源33的电压Vm提供给开关元件组73每一个开关的一个端子，其它端子接地。当给定的开关转为导通时，提供来自电压源33的对应的电压Vm。双极型晶体管FETs等等用作为开关Swy1到SwyN。

图50是特别关于本实施例中的第i列连线层的时序图。这一时序图类似于第17实施例中所述图42的时序图，不同之处在于，亮度信号s5的电压不被切换。具体而言，扫描电路7根据要被扫描的是奇数行还是偶数行而切换其器件电压。本实施例中，当奇数行要被扫描时，选择来自电压源46的输出电压Vs1，而当偶数行要被扫描时，选择来自电压源45的输出电压Vs2。图50示出直到第三行的扫描操作。但是显然，这种操作可以重复直到第M行。(第二十实施例)

第二十实施例类似于第十九实施例，所不同之处在于，向每一列连线层输出的电压被改变，而不是依据要被扫描的行改变电压。图51是表述本实施例中的驱动电路的框图。图51中相同的标号表示如同图47中相同的部件，而对它们的说明从略。扫描电路7的结构将参见图52进行说明。类似于图48中的扫描电路7，该扫描电路7基本上由移位寄存器47和以EFTs等等构成的开关元件swx1到swxM组成。这一电路的基本的结构和操作类似于图48的扫描电路7，所不同之处在于，仅仅来自电压源49的输出电压Vs用作为扫描电压。注意这一电压Vs在图45A中设定为Vs＝-(Vthl-1)(V)。

图53是表示本实施例中的亮度信号电压转换电路26的结构的框图。

亮度信号电压转换电路26基本上由用于切换输出电压的一个开关元件组(swy1到swyN)构成。这一开关元件组的基本操作与第19实施例的相同，所不同之处在于，电对应于向显示板12输出的电压的电压数值Vm是由控制电路3根据由扫描电路7所扫描的行而被切换的。具体而言，当显示板12的奇数行要被显示/驱动时，开关50响应从控制电路3输出的信号s21而被切换，从而向该开关元件组施加来自电压源22的一个电压Vm1。当显示板12的偶数行要被显示/驱动时，开关50响应从控制电路3输出的信号s21而被切换到另一侧，从而向该开关元件组施加来自电压源22的一个电压Vm2。这种情形下，基于图46A中所示的数值，电压数值Vm1被设置为Vm1＝Vf1-Vth1(V)，而电压数值Vm2被设置为Vm2＝Vf2-Vth1(V)。

图54是对于本实施例中给定的列连线层的时序图。从图54明显可见，脉宽调制的亮度信号s5(用于第i行的脉宽调制信号)的电压数值是依据要被扫描的是奇数行还是偶数行而被切换的。用于扫描行的信号s6总是以固定的电压数值Vs输出。

此外，类似于第13和第16实施例，作为使用每一表面电导型电子发射器件的存储功能的另一形式，在保持器件施加电压Vf对于所有行不变的同时，可通过改变电压Va以行为单位改变端子照射的位置。这种情形下，为了防止亮度随Va的变化而变化，偶数行(奇数行)上器件的特性的变化要满足

     Ie1×Va1＝Ie2×Va2其中Va1是用于第(2n+1)(奇数)行的电压Va，Va2是用于第2n(偶数)行的电压Va，Ie1是当奇数行以电压Vf在Va＝Va’的条件下被驱动时所获得的发射电流，而Ie2是当偶数行以电压Vf在Va＝Va’的条件下被驱动时所获得的发射电流。(第二十一实施例)

在第21实施例中，表面电导型电子发射器件用作为电子发射器件，并且所有的器件被引起对行方向斜向地发射电子，由此而照射三角形结构的荧光体。本实施例中，所有的器件的电子发射部分对于行方向以相同的角度斜向设置。本实施例中，一行上的器件向两行上的荧光体顺序地发射电子。为此，施加到同一器件的器件电压Vf的极性依据奇数行荧光体还是偶数行荧光体被照射而被反相。图55是表示本实施例中荧光体和电子束源的位置平面图。图55中相同的标号表示如上所述相同的部件。如图55中所示，作为表面电导型电子发射器件的所有器件51的电子发射部分53对于行连线层以相同的角度斜向设置。因此，由施加到所有器件51的电场的方向和行连线层55所确定的角度是相同的(这种情形下是60°)。以器件51的电子发射部分53的中心为起点并垂直于多电子束源的平面的一条直线以直角穿过连接相邻行的荧光体24中心的直线的中点。于是，由施加到器件51的电场的方向和行连线层55所确定的角度等于由连接相邻行的荧光体24中心的直线和行连线层55所确定的角度。此外，连接到第p行连线层的电子发射器件51引起两行即第(2p-1)行和第2p行的荧光体24发光，同时连接到第(p+1)行连线层的电子发射器件51引起两行即第(2p+1)行和第(2p+2)行的荧光体24发光。以这样的操作，器件51在顺序的1H间隔内发射电子。在第一个1H间隔，器件51向右上(实线87)发射电子。在第二个1H间隔，器件51向左下(虚线)发射电子。

图56是本实施例的显示板的透视图。本实施例的显示板12的结构及其制造方法与参照图5所述的第一实施例中的结构和方法类似，所不同之处在于，器件51是对于列连线层54和行连线层55斜向形成的，并且行连线层的数目为第一实施例中的1/2。本实施例中的驱动电路几乎与第一实施例所述图3中的相同，所不同之处在于，扫描电路7向每一行连线层55输出一脉冲用于选择一行两次，并信号处理单元1切换要被输出到每一列连线层的不同颜色的亮度信号。图57是对于本实施例中列连线层③的时序图。本实施例中，进行逐行扫描操作。这一操作几乎与第一实施例中所述图4中所示的操作相同。然而在第一个1H间隔中，负的扫描信号s6提供给列连线层。在第二个1H间隔中，正的扫描信号s6提供给相同的列连线层。结果，在图57中由“①”所指示的第一个1H间隔中，用于绿色荧光体的正的G亮度信号s5提供给图55中的列连线层③，而负的扫描信号s6提供给第p行连线层。这种情形下，如图55中所示，连接到列连线层③的电子发射器件51与第p行连线层从电子发射部分53向右上方发射电子，从而照射奇数(第(2p-1))行上的荧光体。在第二个1H间隔中，如图57中所示，用于蓝色荧光体的负的B亮度信号s5提供给列连线层③，而正的扫描信号s6提供给第p行连线层。这种情形下，如图55中所示，连接到列连线层③的电子发射器件51与第p行连线层从电子发射部分53向左下方发射电子，从而照偶数(第2p)行上的荧光体。第(p+1)行连线层及后继的行连线层按以上所述同样方式被扫描。

本实施例中，由于一行上的器件引起三角形结构中的两行上的荧光体发光，即使多电子束源的分辨率不很高，通过集成荧光体所获得的显示板的分辨率可以增加。(第二十二实施例)

在第22实施例中，第21实施例的装置以隔行扫描方式操作。显示板及驱动电路的结构与第21实施例中的相同。图58是本实施例的时序图。这一时序图几乎与第二实施例中所述图12的时序图相同，所不同之处在于，扫描信号s6在奇数和偶数场都提供给同一行连线层。(第二十三实施例)

在第23实施例中，表面电导型电子发射器件用作为电子发射器件，并且引起所有的器件向行方向斜向发射电子，从而实现了三角形结构的显示装置。本实施例中，奇数和偶数行上的器件的电子发射部分斜向设置，使得电子发射部分的角度关于平行于每一行连线层的纵轴并垂直于多电子束源的平面的一个平面对称。本实施例中，一行上的器件照射一行上的荧光体。图59是表示本实施例中的荧光体和多电子束源的位置的平面图。图59中相同的标号标记如上所述相同的部件。如图59中所示，表面电导型电子发射器件51的电子发射部分53对于行方向以一定的角度斜向设置。奇数行上的器件51以角度-60°连接到行连线层55的下侧，而同时偶数行上的器件51以角度+60°连接到行连线层55的上侧。这就是说，施加到偶数(第2p)行和奇数(第(2p+1))行的器件的电场关于第2p行和第(2p+1)行的行连线层是对称的。因此，奇数行上的器件向左上方发射电子，而偶数行上的器件51向右上方发射电子。

本实施例中的驱动电路几乎与第一实施例中所述图3中的相同，所不同之处在于，信号处理单元切换要被输出到每一列连线层的不同颜色的亮度信号。图60是对于本实施例中在图59中特别以“③”指示的列连线层的时序图。该时序图几乎与第一实施例中所述图的时序图相同，所不同之处在于，指定给亮度信号s5的颜色以1H间隔被切换。于是，在图60中由“①”指示的第一1H间隔中，一个用于红色的负的R亮度信号s5提供给图59中列连线层③，而正的扫描信号s6提供给第(2p-1)行连线层。这种情形下，连接到列连线层③和第(2p-1)行连线层的器件51从电子发射部分53向左上方发射电子，使得照射奇数(第(2p-1))行上的R荧光体。在图60中由“②”指示的第二1H间隔中，一个用于蓝色的正的B亮度信号s5提供给图59中列连线层③，而负的扫描信号s6提供给第2p行连线层。这种情形下，连接到列连线层③和第p行连线层的器件51从电子发射部分53向右上方发射电子，使得照射偶数(第2p)行上的B荧光体。第(p+2)行连线层和相继的行连线层按上述相同的方式被扫描。注意，这一时序图表示逐行扫描操作。该器件可以横向FE型电子发射器件代替。(第二十四实施例)

在第24实施例中，使用了与第23实施例相同的显示板，并且两行上的器件用来同时向一行上的荧光体发射电子。图61是表示本实施例中荧光体和电子束源的位置的平面图。图61中相同的标号标记与上述相同的部件。本实施例中，当第(2p-1)行上的荧光体24被引起发光时，来自偶数行(第(2p-2))和奇数行(第(2p-1))上的器件51的电子照射到荧光体24上。按以上相同的方式引起其它行上的荧光体24发光。图62是对于本实施例中图61中由“③”所示的列连线层54的时序图。这一时序图几乎与第23实施例中所述图60中的时序图相同，所不同之处在于，向亮度信号s5指定不同颜色，并且扫描信号s6用作为用于同时扫描两个相邻行的脉冲。具体而言，在图62中由“①”所示的第一1H间隔中，一个负的G亮度信号s5提供给图61中列连线层③，而正的扫描信号s6提供给第(2p-2)和第(2p-1)行连线层。这种情形下，如图61所示，连接到列连线层③和第(2p-2)行连线层的器件51从电子发射部分53向左下方发射电子，连接到列连线层③和第(2p-1)行连线层的器件51从电子发射部分53向左上方发射电子。这样，两个器件同时以电子照射奇数(第(2p-1))行上的G荧光体。

在图62中由“②”所示的第二1H间隔中，一个正的R亮度信号s5提供给列连线层③，而负的扫描信号s6提供给第(2p-1)和第2p行连线层。这种情形下，如图61所示，连接到列连线层③和第(2p-1)行连线层的器件51从电子发射部分53向右下方发射电子，而连接到列连线层③和第2p行连线层的器件51从电子发射部分53向右上方发射电子。这样，两个器件同时以电子照射偶数(第2p)行上的R荧光体。以上述同样的方式对第(2p+1)行连线层及后面的行连线层扫描。本实施例中，由于使用两行上的电子发射器件照射到一行上的荧光体，故可进行明亮的显示操作。(第二十五实施例)

在第25实施例中，表面电导型电子发射器件用作为电子发射器件，并且引起器件向行方向斜向发射电子，从而实现了三角形结构的显示装置。图63是表示本实施例中荧光体和多电子束源的一个平面图。如图63中所示，本实施例中，奇数和偶数行上的器件关于平行于每一行连线层的纵轴并垂直于多电子束源的平面的一个平面对称。此外，器件的电子发射部分是斜向设置的。本实施例中，使用两列上的器件向一行上的荧光体发射电子，于是器件数目对荧光体的数目的比率几乎为1∶1。这一比率设置为1∶1是因为荧光体数目上大于器件数目是在显示板12的端部所需要的。因此，在水平方向上多电子束源的列连线层54的数目几乎两倍于荧光体的数目，而在垂直方向上行连线层55的数目几乎为荧光体数目的一半。本实施例中，如图63所示，偶数(第2p)行上的荧光体24由沿着实线所示电子轨道Ef来自第p行上的器件发射的电子照射。奇数(第(2p+1))行上的荧光体24由沿着虚线所示电子轨道Ef来自第p行上的器件所发射的电子照射。以器件51的电子发射部分53的中心为起点并垂直于多电子束源的平面的一条直线以直角穿过连接相邻行的荧光体24中心的直线的中点。本实施例中，由施加到器件51的电场的方向和行连线层55所确定的角度不是零(这种情形下为±60°)。

本实施例中的驱动电路几乎与第一实施例中所述图3中的相同，所不同之处在于，信号处理单元1切换要被提供给列连线层54的不同颜色的亮度信号，以及提供给相邻列连线层54的相同颜色的亮度信号。图64是对于本实施例中在图63中列连线层①，②和③的时序图。在图64中由“④”指示的一个1H间隔中，当正扫描信号s6提供给第(p-1)行连线层时，相同颜色(R)的负亮度信号s5输出到列连线层①和②，而不同颜色(G)的负亮度信号s5提供给列连线层③。这种情形下，如图63中所示，连接到列连线层①和②及(p-1)行连线层的器件51分别向右上方和左下方发射电子，使得电子照射到第(2p-2)行上的同一(R)荧光体。同时，连接到列连线层③和第(p-1)行连线层的器件51向右上方发射电子使得电子照射到第(2p-2)行上的(G)荧光体。在图64中由“⑤”指示的一个1H间隔中，当负扫描信号s6提供给第p行连线层时，正G亮度信号s5提供给列连线层①，而相同颜色(B)的正亮度信号s5提供给列连线层②和③。这种情形下，连接到列连线层①和第p行连线层的器件51如同(图63)虚线所示向左下方发射电子使得电子照射第(2P-1)行上的荧光体(G)。

同时，连接到列连线层①和③及p行连线层的器件51如同图63中虚线所示分别向右上方和左下方发射电子，使得电子照射到第(2p-1)行上的同一(B)荧光体。第(p+1)行连线层和后继的行连线层以相同的方式被扫描。本实施例中，由于两个行上的器件用于向一行上的荧光体发射电子，可进行明亮的显示操作。(第二十六实施例)

在第26实施例中，表面电导型电子发射器件用作为电子发射器件，并引起所有的器件向行方向斜向发射电子，由此实现了三角形结构的显示装置。图65是表示本实施例中荧光体和多电子束源的平面图。类似于第25实施例，垂直方向中的荧光体数目几乎两倍于行连线层的数目，而水平方向的荧光体数目几乎为多电子束源的列连线层54数目的1/2。偶数(第2p)行上的荧光体24由沿着实线所示电子轨道Ef来自第p行上的器件发射的电子照射，而奇数(第(2p+1))行上的荧光体24由沿着虚线所示电子轨道Ef来自第p行上的器件所发射的电子照射。如图65中所示，每一器件51位于三角形结构中的三种颜色的荧光体彼此相互接触的点之下使得电子对于行方向呈45°角度被发射。这些器件的结构不限于此。例如，每一器件51可以这样排布，使得以电子发射部分53的中心作为起点并垂直于电子束源的平面的一条直线以直角穿过连接连接行的荧光体中心的直线。

本实施例中的驱动电路的框图与第七实施例中所述图18的框图相同。本实施例中的时序图也第七实施例中所述的图19的时序图类似，所不同之处在于，所有信号的极性与图19的相反。这就是说，如果正亮度信号总是提供给列连线层54，且负扫描信号总是提供给行连线55，电子沿着图65中的实线和虚线所示的电子轨道发射，从而照射三角形结构的荧光体。在修改的实施例中电子可在通过顺时针旋转该实线90°并反时针旋转虚线90°所设置的方向上从器件51发射。这种情形下使用与图19相同的时序图。本实施例中在任何情形下可使用简单的驱动电路。此外，由于在一个三角形结构中的R，G和B象素所构成的一个图元可作为一个三角形实现，故可实现理想的三角形结构。而且，在制造长宽比9∶16的宽屏幕TV装置时，由于不需要在横向排布很多荧光体，故方便了制造过程。本实施例中，由于施加到电子发射器件驱动信号的极性是不交替的，故该器件可由横向FE型电子发射器件代替。(第二十七实施例)

在第26实施例中，表面电导型电子发射器件用作为电子发射器件，并引起所有的器件向行方向斜向发射电子，由此实现了三角形结构的显示装置。图66是表示本实施例中荧光体和多电子束源的平面图。类似于第26实施例，每一器件51位于三角形结构中的三种颜色的荧光体彼此相互接触的点之下使得电子对于行方向呈45°角度被发射。本实施例中，类似于第26实施例，每一器件51可以这样排布，使得以电子发射部分53的中心作为起点并垂直于电子束源的平面的一条直线以直角穿过连接连接行的荧光体24中心的直线。在第27实施例中，垂直和水平方向的荧光体的数目方便等于多电子束源的行和列连线层54和55的数目。本实施例中的驱动电路的框图与第九实施例中所述图23的框图相同。本实施例中，由于提供给每一列连线层的不同颜色的亮度信号取决于被扫描的是奇数行(电子沿每一虚线所示的电子轨道传播)还是偶数行(电子沿每一实线所示的电子轨道传播)而被切换，故需要一种象数据阵列转换器27的电路。本实施例的时序图与第七实施例中所述图19的时序图相同。即，正扫描信号s6总是提供给每一行连线层，而负亮度信号s4总是提供给每一列连线层。本实施例中，由于施加到电子发射器件的驱动信号的极性不交替变化，故器件可由横向FE型电子发射器件代替。(第二十八实施例)

在第28实施例中，使用四个器件(二行×二列)向一个荧光体照射电子以实现基于三角形结构操作的显示器，并使用表面电导型电子发射器件作为电子发射器件。图67是表示荧光体和多电子束源的平面图。本实施例中，在第(2+1)行和第2q列上的一个R荧光体由来自以下器件的电子照射：连接到第2p行连线层和第2q列连线层的器件，连接到第(2p+1)行连线层和第2q列连线层的器件，连接到第2p行连线层和第(2q+1)列连线层的器件，以及连接到第(2p+1)行连线层和第(2q+1)列连线层的器件。类似地，每一其余的荧光体由来自四个器件的电子照射。因此，在水平方向上多电子束源的列连线层的数目几乎两倍于荧光体24的数目，而在垂直方向上行连线层55的数目几乎等于荧光体的数目。这里所使用的词“几乎”是指，因为器件51必须额外地排布，以便使得在端部的每一荧光体24的亮度与多电子束源内部的每一荧光体的亮度相互协调，故要增加行连线层55和列连线层54的数目。这些荧光体的置位最好与行方向呈±60°的角度，但是也可以置位呈±45°角度。

本实施例中的驱动电路几乎与第一实施例中所述图3的电路相同，所不同之处在于，信号处理单元1切换不同颜色的亮度信号，并且对于1H间隔的每两行以对应于一行的偏移，扫描电路7向行连线层55输出扫描脉冲。

图68是对于本实施例中第(2q-1)列连线层54的时序图。本实施例中，进行逐行扫描操作。以如同第一实施例中相同的驱动操作，其极性以1H间隔切换的亮度信号s5提供给第(2q-1)列连线层54。扫描电路7还同时向行连线层55提供扫描信号s6，该信号彼此按一行偏移并以1H间隔被切换极性。例如，在图68中由“①”所示的1H间隔中，负R亮度信号s5提供给第(2q-1)列连线层54，而正扫描信号s6提供给第2p和第(2p+1)行连线层。这种情形下，虽然未示出，负R亮度信号s5也提供给第2q列连线层54。结果，从连接到第2p和第(2p+1)行连线层以及第(2q-1)和第2q列连线层的四个器件51所发射的电子照射到第(2p+1)行上的R荧光体。在图68中由“②”所示的1H间隔中，正G亮度信号s5提供给第(2q-1)列连线层54，而负扫描信号s6提供给第(2p+1)和第(2p+2)行连线层。这种情形下，虽然未示出，正G亮度信号s5也提供给第2q列连线层。结果，从连接到第(2q-1)列连线层和第(2p+1)，第(2p+2)行连线层的两个器件51所发射的电子照射到第(2p+2)行(2q-1)列上的G荧光体，并且从连接到第(2q)列连线层和第(2p+1)及第(2p+2)行连线层的两个器件51所发射的电子照射到第(2p+2)行(2q+1)列上的B荧光体。本实施例中，使用了四个器件同时向一个荧光体发射电子，可进行明亮的显示操作。(第二十九实施例)

在第29实施例中，第28实施例的装置以隔行扫描的方式操作。因而构成显示板的荧光体和多电子束源的结构实施例28中的几乎相同，所不同之处在于，信号处理单元根据隔行扫描操作以单场间隔进行颜色切换操作，并且从扫描电路7所输出的扫描信号s6与隔行扫描方式一致。图69是本实施例中的时序图。如图69所示，扫描信号s6是对于成对的行而输出的，并且这些对以场单元被切换。

由于在不背离其精神和范围之下可构成本发明的许多表面很不相同实施例，应当理解，本发明除所附权利要求中之所定义是不限于特定实施例的。

Claims (12)

1.一种图象显示设备，包括：

一种多电子束源(51，54-55，59)，它具有多个电子发射器件(51)，该多个电子发射器件利用多个列连线层(54)和多个行连线层(55)连接在一个矩阵中；以及

多个荧光体(24)，这些荧光体在受到电子束的照射时受到激发而发光，

其中所述列连线层和行连线层是直线层，所述多个荧光体被排列成多个行，相邻的行之间的荧光体的各个位置沿着一个行方向被偏移，且各个行均与所述行连线层平行，

其中从所述电子发射器件之一向着所述荧光体之一发射的电子束根据该一个荧光体与发射该电子束的该一个电子发射器件之间的一个相对距离而得到偏转，从而使从该一个电子发射器件发射的电子束到达所述荧光体。

2.根据权利要求1的设备，其中一个脉宽调制亮度信号(s5)被提供给所述列连线层，且一个扫描信号(s6)被提供给行连线层以进行图象显示操作。

3.根据权利要求2的设备，其中所述多个电子发射器件(51)的数目与所述多个列连线层和所述多个行连线层之间的交点的数目相等。

4.根据权利要求3的设备，其中各个所述电子发射器件包括一起设置在一个基片表面上的一对电极(56，57)和一个电子发射部分(53)。

5.根据权利要求4的设备，其中所述电子束沿着与所述荧光体的行平行的一个方向被偏转。

6.根据权利要求5的设备，其中在奇数和偶数行上的所述电子发射器件沿着相同的方向被连接至相同的列连线层，且具有相同的极性的电压被加到所述电子发射器件上。

7.根据权利要求6的设备，其中电子束所到达的一个位置，通过根据所要扫描的行是奇数行还是偶数行而改变提供给列连线层的亮度信号的电压，而得到调节。

8.根据权利要求6的设备，其中电子束所到达的一个位置，通过根据所要扫描的行是奇数行还是偶数行而改变扫描信号的电压，而得到调节。

9.根据权利要求6的设备，其中电子束所到达的一个位置，通过根据所要扫描的行是奇数行还是偶数行而改变加在所述电子发射器件与所述荧光体之间的电压，而得到调节。

10.根据权利要求6的设备，进一步包括用于利用一个乘法器来校正从所述荧光体发射的光的强度的装置。

11.根据权利要求5的设备，其中电子发射部分的数目与荧光体的数目的比值是1∶1。

12.根据权利要求1的设备，其中相邻的行之间的荧光体的位置沿着行方向被偏移相邻的荧光体的节距的一半。

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